В СПбГУ разработали полимерный предохранитель для литий-ионных батарей

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) нашли способ защитить литий-ионные аккумуляторы от возгораний и взрывов с помощью полимерной прокладки. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ), поддержавшего данное исследование.

Специалисты из СПбГУ выяснили, что нанесение тонкого слоя полимера между слоями фольги и катодного вещества в батарее делает его на 100% безопасным в ситуациях, когда элемент питания может перегреться и вспыхнуть. Предложенный предохранитель проводит ток, однако при превышении критического порога напряжения состав окисляется и превращается в изолятор.

Литий-ионные аккумуляторы встречаются повсеместно — от смартфонов до электромобилей. Внутри каждого такого устройства находятся два проводящих элемента (анод и катод), разделенные пористым сепаратором с электролитом. При повреждении сепаратора материалы батареи начинают стремительно разлагаться с выделением большого количества тепла, из-за чего та за секунды нагревается почти до 600 °С. Только в России каждый месяц случается около 10 случаев возгораний или взрывов аккумуляторов мобильных устройств.

Разработанный в СПбГУ полимерный слой представляет собой органическое соединение, содержащее атомы никеля. Оно реагирует на тепло, размыкая электрическую цепь и предотвращая перегрев батареи.

Проверка показала, что, если напряжение выходило за пределы диапазона от 2,8 Вольт (при этих значениях останавливается разрядка аккумуляторов) до 5 Вольт (напряжение зарядного устройства для смартфонов), защита срабатывала со 100%-ной эффективностью. Кроме того, полимерный слой умеренно повлиял на емкость и производительность аккумулятора, снизив их не более чем на 10%.

Ранее в России создали технологию по переработке промышленных отходов в защитное покрытие для металла и бетона.