Новый гибкий литий-ионный аккумулятор выдерживает экстремальные условия

Жара — худший враг батарей. Аналогичным образом, существующие литий-ионные аккумуляторы подвержены катастрофическим пожарам и взрывам, поскольку они изготовлены из легковоспламеняющихся и горючих материалов.

Это является причиной того, что большинство мобильных телефонов было запрещено авиакомпаниями из-за этой опасности.

В связи с растущей потребностью в хранении энергии достижения в области безопасности знаменуют собой значительный шаг вперед в преобразовании способов производства и использования литий-ионных батарей в электронных устройствах.

Сосредоточив внимание на этом, ученые из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса разработали гибкую литий-ионную батарею, которая может противостоять экстремальным условиям, включая резку, погружение в воду и имитацию баллистического удара.

Ученые фактически разработали новый класс электролитов типа «вода в соли» и «вода в бисальте», называемых соответственно WiS и WiBS, когда они включены в полимерную матрицу, снижают активность воды и повышают энергетические возможности батареи и жизненный цикл, избавляя его от легковоспламеняющихся, токсичных и высокореактивных растворителей, присутствующих в современных литий-ионных батареях. Это безопасная, мощная альтернатива.

Константинос Герасопулос из отдела исследований и разработок APL сказал : «Литий-ионные аккумуляторы уже постоянно присутствуют в нашей повседневной жизни, от наших телефонов до наших автомобилей, и дальнейшее повышение их безопасности имеет первостепенное значение для дальнейшего развития технологий накопления энергии. Форм-факторы литий-ионных аккумуляторов практически не изменились с момента их коммерциализации в начале 1990-х годов; мы все еще используем те же цилиндрические или призматические типы клеток. Жидкий электролит и необходимая герметичная упаковка имеют непосредственное отношение к этому».

«Усилия нашей команды в основном были сосредоточены на замене легковоспламеняющейся жидкости полимером, который повышает безопасность и форм-фактор. Мы взволнованы тем, где мы находимся сегодня. Наша недавняя статья демонстрирует повышенное удобство использования и производительность гибких полимерных литий-ионных батарей на водной основе, которые можно собирать и эксплуатировать на открытом воздухе».

«Первое поколение гибких аккумуляторов было не таким стабильным по размерам, как те, которые мы производим сегодня».

Ученые постоянно прилагают усилия для повышения безопасности и производительности гибких литий-ионных аккумуляторов. Более того, они уже добились дальнейших открытий, опираясь на эту недавно опубликованную работу.

Исследование опубликовано в журнале Chemical Communications.