Литий-ионные аккумуляторы можно защитить от возгорания с помощью песка
Logo
Cover

Американский химик Габриэль Виф ставил с детьми эксперимент с неньютоновской жидкостью, и его осенило, как сделать литий-ионные батареи безопаснее. В будущем на основе этой технологии можно будет также создавать батареи-бронежилеты.

93

Литий-ионные аккумуляторы используются во многих привычных вещах, но их главная проблема в том, что они могут загореться и поджечь дом. Исследователь из Национальной лаборатории Ок-Ридж Габриэль Виф нашел способ сделать эти батареи безопасными и рассказал о своей работе на 256-м собрании Американского химического общества.

«В литий-ионных батареях тонкая пластиковая пластина разделяет два электрода. Если аккумулятор поврежден и эта пластина пробита, то электроды касаются друг друга, и возникает возгорание», — поясняет ученый.

На мысль о том, как можно решить эту проблему, Вифа натолкнуло наблюдение за неньютоновской жидкостью, когда с ней играли дети. Они смешали крахмал и воду в заданных пропорциях, а затем проводили эксперимент.

«Если вылить эту смесь в формы для печенья, то она жидкая. Но как только вы ее тыкаете, она становится твердой», — рассказал Виф. В тот момент химик решил сделать электролиты в литий-ионных батареях вязкими.

Ученый пришел к выводу, что в электролит аккумулятора можно добавлять тонкий песок — сферические кремниевые частицы диаметром 200 нанометров. В случае нагревания электролит превращается из жидкости в твердое тело, что предотвращает возможное возгорание.

В будущем на основе этой технологии можно будет также создать броню, считает изобретатель. Солдаты смогут носить литий-ионные батареи для питания различных гаджетов, которые в случае необходимости смогут остановить пулю. Такой энергетический бронежилет еще и легче используемых сейчас. Военным придется носить на себе примерно на 10 кг меньше.

Габриэль Виф давно разрабатывает технологии, которые должны сделать современные аккумуляторы более безопасными. В 2017 году он вместе с коллегами получил R&D100 award, «оскар изобретателей», за разработку аккумулятора для электрокара, сообщал сайт Университета Рочестера, который также участвовал в разработке негорючих аккумуляторов.

Одновременно ученые работают над тем, чтобы найти литий-ионным аккумуляторам более емкую и надежную замену, но пока не могут продвинуться дальше прототипов.