Литий-ионные батареи, которые применяются повсеместно — от смартфонов до электромобилей, способны держать высокое напряжение, но при этом остаются весьма пожароопасными. Самый яркий тому пример — история со смартфоном Samsung Galaxy Note7 или iPhone 8.
Новое исследование, проведенное японскими учеными, открыло новый тип химической смеси для электролита внутри батарей, который предотвратит такие неприятные ситуации. «Единственным оптимальным решением в данном случае является использование негорючего электролита, — объясняют исследователи в своей статье. - Однако негорючий электролит существенно снижает качество аккумулятора». До этого момента.
Соединение под названием триметилфосфат (ТМП) делает электролит негорючим, при этом батарея с легкостью переносит 1000 циклов перезарядки. В то же время, ученые смогли повысить концентрацию соли в электролите, снижая общую летучесть смеси и гарантируя поддержание высоких напряжений на анодах батареи.
Тесты показали, что аккумуляторы с «присадкой» держат температуры до 150°C. Таким образом, батарея не воспламенится, как бы сильно она ни нагревалась. Более того, если все же аккумулятор загорится при более высокой температуре, триметилфосфат мгновенно потушит его, предотвратив какие-либо повреждения. И все это благодаря небольшому изменению химического состава электролита.
«Электролит больше не является “топливом”, а служит эффективным “огнетушителем” для пожара, который может возникнуть из-за других компонентов батареи», — заключают исследователи. Ранее похожее решение предлагалось на основе полимерных капсул, но оно куда сложнее и менее надежно.
Результаты исследования были опубликованы в Nature Energy.