В Стэнфорде сделали литиево-ионную батарею, которая работает даже в огне

В Стэнфорде сделали литиево-ионную батарею, которая работает даже в огне

Множество учёных и исследователей работают над усовершенствованием литиево-ионных аккумуляторов. Ёмкость этих накопителей энергии всё ещё не достигла теоретического максимума, кроме того остаётся и опасность возгорания аккумуляторов в процессе использования. Учёные из Стэнфордского университета сделали открытие, которое поможет обезопасить эксплуатацию батарей на основе лития.

Как мы не раз сообщали, главной опасностью для современных литиево-ионных аккумуляторов остаётся риск короткого замыкания. Это случается, когда на литийсодержащих электродах в процессе заряда и разряда начинают расти игольчатые кристаллы дендриты. Особенно разросшийся кристалл может проткнуть разделительную плёнку в электролите (сепаратор) и вызвать лавинообразный рост тока с последующим возгоранием и даже взрывом.

Предотвратить рост дендритов может твёрдый электролит. Поэтому сейчас направление по разработке литиево-ионных аккумуляторов с твёрдым электролитом одно из самых популярных среди исследователей. Учёные из Стэнфорда тоже пошли по этому пути. Более того, они попытались сделать состав электролита максимально устойчивым к возгоранию и преуспели в этом. Твёрдые электролиты, ведь, тоже при определённых условиях могут воспламениться.

В статье, опубликованной в прошлом месяце в Nano Letters, команда учёных рассказала, как они создали новый «огнеупорный» твердотельный электролит (SSE) для использования в литий-ионных батареях. Для этого в состав электролита был добавлен огнеупорный материал декабромдифенилэтан (DBDPE). Но не просто в виде наполнителя, а в сочетании с полиимидом, придающим электролитному слою механическую прочность. А прочностью ему нужна. Толщина твёрдого электролита составляет всего от 10 до 25 мкм. Кроме того, полиимид дёшев и имеет высокую температуру плавления.

Но тут же пришлось решать другую задачу. Полиимид не проводит ионы. И чтобы электролит справлялся со своей задачей, к DBDPE с полиимидом были добавлены ещё два разных полимера: полиэтиленоксид (PEO) и бистрифторметансульфонилимид лития (LiTFSI).

В Стэнфорде сделали литиево-ионную батарею, которая работает даже в огне

Получившийся в итоге электролит позволил сделать литиево-ионный аккумулятор с хорошей удельной ёмкостью 131 мА·ч/г для рейтинга 1C (с разрядом номинальным током в течение одного часа) и с хорошим показателем цикличности на уровне 300 циклов с длительностью разряда 2 часа в цикле (с рейтингом С/2) при температуре 60 °C. Температура, отметим, немаленькая для литиево-ионного аккумулятора. Но больше всего учёные поразились, когда они подожгли аккумулятор. Он не только не взорвался, но продолжал ещё какое-то время работать и питать нагрузку в виде светодиода.

В дальнейшем учёные намерены работать над увеличением ёмкости аккумуляторов на новом электролите и улучшать другие его потребительские качества.


Влад Кулиев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Космический аппарат NASA рассыпал часть грунта с астероида за 333 млн км от ЗемлиКосмический аппарат NASA рассыпал часть грунта с астероида за 333 млн км от Земли
В США впервые одобрили лекарство от коронавирусаВ США впервые одобрили лекарство от коронавируса
Корейские ученые проведут опыты на ЧАЭСКорейские ученые проведут опыты на ЧАЭС
В Чернобыльской зоне испытали робособаку Boston DynamicsВ Чернобыльской зоне испытали робособаку Boston Dynamics
Робот от Boston Dynamics получит ряд новых аксессуаровРобот от Boston Dynamics получит ряд новых аксессуаров
Блок рекламы


Похожие новости

Британцы сделали подствольный глушитель дроновБританцы сделали подствольный глушитель дронов
Видео: SpaceX впервые провела огневые испытания вакуумной версии двигателя Raptor для StarshipВидео: SpaceX впервые провела огневые испытания вакуумной версии двигателя Raptor для Starship
ВСУ испытали отечественную дымовую шашку УДШ-У, которая заменит советские аналогиВСУ испытали отечественную дымовую шашку УДШ-У, которая заменит советские аналоги
Американцы сделали «машину» по имитации взрывов сверхновых звёздАмериканцы сделали «машину» по имитации взрывов сверхновых звёзд
Швейцарцы сделали двигатель из 16 атомовШвейцарцы сделали двигатель из 16 атомов
Как работает забавный робот-попрыгунчикКак работает забавный робот-попрыгунчик
Ученые сделали бетон прочнее с помощью отходовУченые сделали бетон прочнее с помощью отходов
Stratolaunch разработает два гиперзвуковых планера и космпопланStratolaunch разработает два гиперзвуковых планера и космпоплан
К Солнцу летит комета, которая может устроить световое шоуК Солнцу летит комета, которая может устроить световое шоу
SpaceX разработает новый сплав для ракетSpaceX разработает новый сплав для ракет
Последние новости

Подгружаем последние новости