USD 89.0214

0

EUR 95.7391

0

Brent 82.27

-0.21

Природный газ 3.021

-0.02

, Обновлено 12:10
2 мин
...

Российские ученые разработали полимер для предотвращения возгорания в литий-ионных аккумуляторах

Ученые разработали полимер с атомами никеля, который при окислении перестает проводить ток.

Российские ученые разработали полимер для предотвращения возгорания в литий-ионных аккумуляторах

Источник: СПбГУ

Санкт-Петербург, 5 дек - ИА Neftegaz.RU. Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) обнаружили, что добавление полимерного слоя между фольгой и катодным веществом в литий-ионный аккумулятор предотвращает возгорание и взрыв.
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).
Если по-простому, то электрические аккумуляторы содержат катод и анод, разделенные пористым сепаратором, пропитанным электролитом.
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.
Результаты стресс‑тесты на аккумуляторах‑монетах:
  • 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.
Проект поддержан грантом РНФ.
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


Новости СМИ2




Материалы по теме

Все материалы

Подписывайтесь на канал Neftegaz.RU в Telegram