Пусть ионно-литиевые батареи являются важнейшей частью современных технологий, они всегда характеризовались повышенной степенью рисков по причине собственной огнеопасности. Если вы проколите аккумулятор либо неправильно зарядите или разрядите его, нельзя исключать появления огня, а то и взрыва.
Очень серьезными случаями можно считать остановку полетов Boeing 787 Dreamliner в 2013 году из-за возгорания аккумуляторных батарей. Менее опасными воспринимаются загоревшиеся электромобили Tesla. Ну а совсем уж к расхожим явлениям относятся многочисленные истории, которые периодически рассказывают владельцы взорвавшихся в руках или штанах смартфонах.
Исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле заявили, что им удалось создать невоспламеняющийся ионно-литиевый аккумулятор.
Склонность к саморазрушению у батареи определена двумя причинами. Во-первых, они герметично упакованы. Во-вторых, их электролит, несущая заряд жидкость между положительным и отрицательным электродами, легко воспламеняется. Электролитом типично выступает соль лития, растворенная в органическом растворителе, и большинство последних очень огнеопасны. Да, производители аккумуляторов с особой тщательностью подходят к вопросам безопасности продукции, но ведь нельзя застраховаться от случайного повреждения герметичности батареи или, к примеру, воздействия высоких температур.
Опять же возможны проектные или производственные дефекты управляющих схем, которые определяют слишком быстрый разряд либо, наоборот, перезаряд батареи так, что какая-то из ее ячеек разорвется, вовлекая каскадное разрушение соседних, рождая по итогам взрыв.
Ученые поняли, что следует заменить огнеопасный электролит на невоспламеняющийся перфторполиэфир. Это вещество обычно используется в качестве промышленной смазки, хотя изначально предназначалось для покрытия днища кораблей, дабы избежать прилипания морской живности. В нашем случае удалось успешно растворить соли лития в перфторполиэфире.
Впрочем, еще предстоит выяснить, насколько альтернативный растворитель хорош на протяжении ежедневной эксплуатации ионно-литиевых аккумуляторов. Но изобретатели настроены уже позитивно, свидетельствуя, что обновленный электролит демонстрирует высокие показатели переноса зарядов и низкую электрохимическую поляризацию — в итоге время автономной работы батареи продляется.
