Вчені створили революційний матеріал для акумуляторів: чим особливий

Компанія LG Chem розробила матеріал, який може усунути ризик теплового розряду в літій-іонних батареях. Цей прорив може підвищити безпеку електромобілів, смартфонів та інших пристроїв, які використовують ці типи батарей.

Тепловий витік вважається головним викликом для галузі. Це ланцюгова реакція, яка може призвести до пожеж та вибухів у літій-іонних акумуляторах. Тепловий розряд відбувається, коли катод і анод всередині батареї ненавмисно вступають у прямий контакт, викликаючи коротке замикання і виробляючи тепло. За лічені секунди температура може піднятися майже до 1000°C.

Щоб розв’язати цю проблему, LG Chem представила термочутливий матеріал під назвою Safety Reinforced Layer (SRL). Очікується, що він буде ефективним у запобіганні пожежам шляхом швидкого блокування реакції на ранніх стадіях перегріву.

Розчин, що реагує на температуру

Революційна розробка LG Chem — це тонкий, чутливий до температури матеріал. SRL в товщину всього 1 мікрометр — приблизно одна сота товщини людської волосини. Цей шар розміщений між катодом і струмоприймачем — алюмінієвою фольгою, яка проводить електрику всередині акумулятора.

SRL діє як розумний запобіжник. За нормальних робочих температур він дозволяє електриці вільно протікати. Однак, якщо температура батареї підіймається за межі безпечного діапазону, матеріал реагує.

«Коли температура акумулятора виходить за межі нормального діапазону, від 90°C до 130°C, матеріал реагує на тепло, змінюючи свою молекулярну структуру і ефективно пригнічуючи потік струму», — пояснює дослідницька група.

Також SRL швидко реагує на будь-які зміни температури. Його електричний опір збільшується на 5 000 Ом на кожен 1°C підвищення температури. Максимальний опір матеріалу більш ніж в 1000 разів вищий, ніж за звичайних температур.

Крім того, матеріал є оборотним. Як тільки температура знижується, опір повертається до норми, дозволяючи батареї функціонувати у звичайному режимі.