Петербургские ученые уберегут аккумуляторы от взрывов
Сотрудники СПБГУ радикально упростили схему защиты литий-ионных аккумуляторов от самовозгораний и взрывов. Сейчас это делается с помощью специального чипа, отключающего батареи при перегреве, но он сам порой сгорает.
Литий-ионные аккумуляторы — самый популярный в мире тип батарей, но у них есть существенный недостаток. В случае перезаряда, короткого замыкания и некоторых других неприятностей аккумулятор может перегреться, раздуться (как левый аккумулятор на видео) и загореться, став причиной пожара, а также взорваться, такие случаи уже приводили к гибели людей. «Просто выдернуть его из розетки» не спасет ситуацию.
С 2013 по 2018 год в одних только Соединенных Штатах Америки было зафиксировано 25 000 случаев возгорания батарей в различных устройствах — от смартфонов до электромобилей. При этом ранее, с 1999 по 2013 год, было всего 1013 случаев. Люди приобретают все больше устройств, используют больше аккумуляторов, и количество пожаров возрастает.
Петербургские ученые изобрели специальный полимерный слой, в котором просто-напросто нет деталей, которые могли бы сломаться. Слой этот прекрасно проводит электричество, но когда что-то не так с напряжением, резко становится диэлектриком. То есть аккумулятор даже не успеет нагреться. Особенно круто, что процесс этот обратимый и многоразовый.
Чтобы найти нужный полимер, понадобилось 6 лет фундаментальных исследований и потом еще 2 года непосредственных изысканий. Итогами ученые поделятся в статье «Switchable resistance conducting-polymer layer for Li-ion battery overcharge protection» в номере журнала Journal of Power Sources, который выйдет в начале следующего месяца.
Технология хорошо еще тем, что она легко масштабируется — хоть для смартфона, хоть для электромобиля. Правда, работает новинка пока только для одного вида батарей. Для систем с иным рабочим напряжением придётся менять структуру полимера, но со временем разработчики надеются приспособить новую технологию ко всем существующим типам литий-ионных аккумуляторов.
