Новая технология способна защитить тяговые литиевые батареи от возгорания

Университет Центральной Флориды (UCF) исследует технологию, которая предотвращает возгорание тяговых литиевых батарей. Исследователи предлагают заменить легковоспламеняющиеся органические растворители в электролите на соленую воду. В случае короткого замыкания или повреждения литий-ионного аккумулятора электролит на основе соленой воды не загорится и не будет выделять опасных летучих веществ. Такая технология может помочь улучшить безопасность аккумуляторного транспорта, а также промышленного оборудования, работающего от литий-ионных батарей.

Перевод легкой складской техники на литиевые аккумуляторы

Ученые уже не раз исследовали возможности водных электролитов, но сталкивались с рядом проблем. Новая технология решает эти проблемы с помощью наноинженерии.

Что известно о конструкции новой литий-ионной батареи

Предыдущие конструкции литиевых аккумуляторов с водным электролитом страдали от следующих недостатков:

снижение энергетической емкости;
медленная зарядка;
нестабильность, взрывоопасность;
короткий срок службы из-за роста дендритов (металлических отложений).

Для создания энергоемкого двухкатионного аккумулятора ученые из UCF использовали естественные для соленого водного раствора ионы натрия, кальция, калия и магния (катион — положительно заряженный ион). Это позволило преодолеть низкую энергоемкость и «медлительность» предыдущих однокатионных аккумуляторов. Разработанные в UCF литиевые аккумуляторы способны полностью зарядиться за 3 минуты, что само по себе является серьезным прорывом.

Почему производители переходят с NMC на LFP-аккумуляторы

Проблемы с химической неустойчивостью, ростом дендритов и коррозией ученые преодолели с помощью трехмерного медно-цинкового анода. Рельефная поверхность анода покрыта тончайшим слоем из оксида цинка. Это нанопокрытие защищает от образования дендритов, что подтверждено с помощью микроскопа.

Разработчики новой технологии утверждают, что их литиевые аккумуляторы останутся полностью безопасными даже в случае внутреннего короткого замыкания, неправильной эксплуатации или затопления в грязной воде.

Подробное описание исследования опубликовано в журнале Nature Communications. Интересно, что в 2022 году российские химики из НИУ ВШЭ также разработали экологичный и безопасный электролит на основе воды, органических кислот и солей щелочных металлов. Он может применяться в литий-ионных или щелочных аккумуляторах. Это говорит о том, что безопасность литиевых батарей остается актуальной и приоритетной.

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 17 April 2021