Учёные Санкт?Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали полимерный слой для защиты литий-ионных аккумуляторов от взрывов и возгораний. Такой полимер, нанесённый между слоями фольги и катодного вещества, проводит электричество, но, как только напряжение становится выше того, на которое рассчитан аккумулятор, соединение окисляется и перестает проводить ток. Благодаря этому батарея смартфона или электромобиля не перегревается и не способна самовозгораться, утверждают создатели разработки.

Аккумулятор с защитным слоем

Учёные отметили, что в России в месяц происходит около 10 случаев возгорания или взрывов аккумуляторов смартфонов. Наиболее частая причина этого — короткое замыкание, которое может произойти, например, в результате внешних повреждений, при использовании устройства в холодных условиях или при высоких токах заряда?разряда. Ни один производитель не гарантирует, что замыкания не произойдет, поэтому аккумулятору нужна защита от возгорания, считают российские специалисты.

Аккумулятор без защитного слоя

Соединение, созданное в СПбГУ, представляет собой органические цепочки, содержащие атомы никеля. В стандартных условиях полимер проводит электрический ток, но при окислении или восстановлении переходит в другое химическое состояние и теряет эту способность. В аккумуляторе с нанесённым слоем полимера в случае подъёма напряжения выше определённого предела цепь сразу разомкнётся, поскольку вещество сразу перестаёт проводить ток, то же самое происходит и при коротком замыкании.

Специалисты уже провели стресс?тесты на маленьких батареях размером с монету, которые используются в умных часах. Проверка показала, что, если напряжение выходило за пределы диапазона от 2,8 Вольт (при этих значениях останавливается разрядка аккумуляторов) до 5 Вольт (напряжение зарядного устройства для смартфонов), защита срабатывала с эффективностью 100%. Кроме того, полимерный слой практически не повлиял на ёмкость и производительность аккумулятора, снизив их не более чем на 10%. Сейчас учёные ведут переговоры с инвесторами, их цель — масштабировать производство и наладить серийный выпуск новых безопасных аккумуляторов.

Подробнее на iXBT