Жара — самый страшный враг для работы батарей. То же самое касается литий-ионных аккумуляторов: их легко воспламенить и взорвать, потому что в них используются материалы, которые быстро горят.
Из-за опасности большая часть мобильных телефонов была запрещена в авиасообществе.
Растущая потребность в хранении энергии привела к тому, что достижения в области безопасности стали важным шагом в изменении способов производства и использования литий-ионных батарей в электронных устройствах.
Ученые из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса создали гибкую литий-ионную батарею, устойчивую к экстремальным условиям: разрезу, погружению в воду и имитации баллистического удара.
Ученые создали новый класс электролитов типа «вода в соли» и «вода в бисальте», которые называются WiS и WiBS. При включении в полимерную матрицу эти электролиты снижают активность воды и повышают энергетические возможности батареи, увеличивая ее срок службы. Такой подход избавляет от легковоспламеняющихся, токсичных и высокореактивных растворителей, используемых в современных литий-ионных батареях, предлагая безопасную и мощную альтернативу.
Константинос Герасопулос из отдела исследований и разработок APL отметил: «Литий-ионные аккумуляторы уже неотъемлема часть нашей жизни, от телефонов до автомобилей. Повышение их безопасности – важная задача для развития технологий накопления энергии. Форм-фактор литий-ионных аккумуляторов почти не менялся с момента появления в начале 1990-х годов; мы все еще используем цилиндрические или призматические типы элементов. Жидкий электролит и герметичная упаковка влияют на это».
Внимания нашей команды привлекла замена легковоспламеняющейся жидкости полимером, что улучшает безопасность и размеры. Мы рады достигнутому прогрессу. Недавняя публикация демонстрирует повышенную простоту использования и производительность гибких литий-ионных батарей на водной основе из полимеров, которые можно собирать и эксплуатировать в открытом виде.
Вначале гибкие аккумуляторы отличались меньшей стабильностью размеров по сравнению с современными моделями.
Ученые стремятся повысить безопасность и производительность гибких литий-ионных аккумуляторов. Уже получены новые открытия на основе этой недавно опубликованной работы.
Исследование опубликовано в журнале .