Об этом 29 ноября 2023 г. сообщила пресс-служба ВУЗа.
Проблемка, в общем-то, известная:
- высокие плотность тока и емкость аккумуляторов и приемлемые массогабаритные характеристики обеспечивают рост их применения во многих отраслях промышленности;
- а интенсивное тепловыделение, происходящее в аккумуляторе во время циклов заряда/разряда даже в типичных условиях эксплуатации, приводит к уменьшению эффективной поверхности теплообмена аккумуляторов с окружающей средой или увеличению плотности вырабатываемой электрической энергии;
- здесь уже недалеко до перегрева, пожара и даже взрыва (типа хлопка).
В случае повреждения сепаратора батарея может перегреться и даже загореться, что может произойти из-за нагрева, короткого замыкания или литиевых дендритов.
Вот поэтому смартфоны и даже электромобили иногда загораются.
Питерские ученые разработали полимер с атомами никеля, который при окислении перестает проводить ток:
- полимер наносится между фольгой и катодным веществом;
- полимер проводит электричество;
- при превышении определенного напряжения перестает проводить ток;
- этим предотвращается самовозгорание аккумулятора при превышении напряжения или коротком замыкании.
- маленькие батареи размером с монету, которые используются в умных часах;
- рабочий диапазон 2,8 вольт ( останавливается разрядка аккумуляторов) - 5 вольт (напряжение зарядного устройства для смартфонов);
- если напряжение выходило за пределы диапазона, защита срабатывала с эффективностью 100 %;
- полимерный слой снизил емкость и производительность аккумулятора лишь на около на 10 %;
- полимерный слой обеспечил 100% эффективную защиту от возгорания при выходе напряжения за пределы определенных значений.
Исполнитель проекта, О. Левин, дхн, профессор кафедры электрохимии СПбГУ:
- мы стремимся масштабировать производство литий‑ионных аккумуляторов с нашим полимерным слоем;
- ведем переговоры с инвесторами;
- мы провели стресс‑тесты только на маленьких аккумуляторах, но в будущем мы планируем проверить нашу технологию на большом (например, для телефона);
- после этого думаем запустить серийное производство новых безопасных аккумуляторов.
Тема накопителей энергии и систем хранения энергии (СНЭ, ESS) становится все более актуальной, особенно в связи с развитием возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
Ученые ТПУ и СПбГМТУ анонсировали результаты исследований по перспективам унификации оценки репрезентативных температур ячеек электрохимических батарей.
Автор: А. Шевченко
