Китайские учёные разработали взрывобезопасную литий-ионную батарею

Группа исследователей из Китайского университета Гонконга представила новаторскую литий-ионную батарею, которая остаётся невоспламеняющейся даже при проколе гвоздём.

Опубликованные в журнале Nature результаты эксперимента показывают, что при механическом повреждении новая батарея нагрелась лишь на 3,5 °C и осталась стабильной. Для сравнения: стандартные литий-ионные аккумуляторы в тех же условиях разогреваются до 555 °C с последующим возгоранием и взрывами.

Учёные установили, что термический разгон вызывает «ионная ассоциация» — взаимодействие литиевых ионов с анионами электролита. Этот процесс обеспечивает формирование защитного слоя SEI, продлевающего срок службы, но снижает температуру начала опасного перегрева до 94 °C.

Чтобы устранить эту уязвимость, исследователи предложили «стратегию передачи растворителя» (solvent-relay strategy) — электролит, меняющий состав при разных температурах:

• в обычном режиме способствует формированию защитного слоя SEI;
• при нагреве активирует компонент бисфторсульфонилимид лития (LiFSI), который подавляет экзотермические реакции и исключает выделение тепла.

Батареи по новой технологии продемонстрировали не только повышенную безопасность, но и отличную долговечность: после 1000 циклов заряд-разряд они сохраняют 81,9 % первоначальной ёмкости.

Источник: iXBT