Найден способ повысить безопасность литий-ионных батарей
Москва, 15:39, 20 Июн 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Профессор Ю Чжу из Акронского университета предложил новый метод повышения безопасности литий-ионных аккумуляторов. Команда специалиста создала для этих целей электролит с утолщением сдвига.
Литий-ионные аккумуляторы склонны к возгораниям из-за механических повреждений. Это – серьезная проблема для электромобилей. Электролит с утолщением сдвига расширяется под нагрузкой, защищая от нее катод и анод, сообщает eurekalert.org. В результате при столкновении не происходит возгорания или взрыва. В нормальных условиях электролит остается мягким.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Power Sources.
«В автомобильных литий-ионных аккумуляторов электроды разделены мягкой мембраной и жидким электролитом, — сказал Чжу. – Замена жидкости твердотельным продуктом – сложная задача. Электроды пористые и нуждаются в жидком электролите для создания контакта. Наша идея заключается в веществе, увеличивающем механическую прочность при ударе».
Ученые сравнили продукт с крахмальным раствором. Чем быстрее погружать в него руку, тем сильнее сопротивление. Резко брошенный шар для боулинга может отскочить от поверхности смеси крахмала и воды, ведущей себя как твердое тело при ударе. В электролите гораздо больше компонентов: ионы, растворители и разные добавки.
«В предварительном исследовании мы показали, что модифицированный недорогой стекловолоконный наполнитель может производить вещество с утолщением сдвига, — сказал Чжу. – Полученный электролит совместим с литий-ионными батареями и повышает их стойкость к ударам».
Опыты показали, что продукт поглощает кинетическую энергию пули, значительно замедляя ее движение.
«Материал не особо ухудшает работу аккумулятора, — сказал Чжу. – При ударе электролит сразу ведет себя как твердое тело, защищая электроды от внешнего воздействия. Решение дополнит наружную систему терморегулирования аккумуляторного блока. Она часто выходит из строя после удара».
Электролит с утолщением сдвига дополнительно подойдет для других структур, вроде пуленепробиваемых батарей, считают авторы.
