Переключиться на мобильную версию

Взрывной характер литиевых батарей исправили простой добавкой

Теперь батареи для смартфонов будут безопасными.
Взрыва батарей можно избежать
Взрыва батарей можно избежать
popmech.ru

Современные аккумуляторы состоят из трёх частей — катода, анода и электролита. Первый играет роль положительного полюса и источника энергии, второй — отрицательного, а электролит позволяет носителям заряда передвигаться между катодом и анодом. Мощность аккумуляторов напрямую зависит от состава катода, а их долговечность — от того, как сильно разрушается материал электролита и катода при циклах перезарядки.

Читай также: Ученые создали робота из жидкого метала

От компонентов батареи зависит и то, насколько они опасны для человека. К примеру, многие типы современных литий-ионных аккумуляторов взрываются из-за того, что при перегреве в них начинают возникать короткие замыкания. Они ещё больше нагревают аккумулятор и испаряют электролит, превращая его в пузырьки горячего газа. Эта цепная реакция раскаляет внутренности батареи до температуры примерно в тысячу градусов Цельсия.

Как результат, скапливающийся газ разрывает корпус аккумулятора и происходит взрыв, выбрасывающий расплавленное содержимое батареи наружу. Эти процессы, как выяснили учёные, связаны с формированием тонких и длинных нитей из лития, которые могут проникать через электролит и барьер между катодом и анодом. В некоторых случаях они соединяют их между собой, формируя короткое замыкание и провоцируя взрыв.

Чтобы понять, как формируются такие нити, учёные сконструировали «нанобатарею», в которой роль анода играло жало атомно-силового микроскопа, а катода — кусочек лития. Пропуская ток через анод и поднимая его, исследователи помогали формироваться литиевым нитям на катоде и заставляли их расти в сторону жала атомно-силового микроскопа. Кроме того, параллельно изучали их структуру и наблюдали за манерой роста.

Читай также: Philips представил телефон с батареей на 170 дней

Опыты помогли раскрыть несколько важных особенностей этого процесса, которые нужно учитывать при создании действительно полностью безопасных литий-ионных батарей, а также первых полноценных аккумуляторов на базе чистого лития. Нити растут со скоростью 250 нанометров в секунду в сторону противоположно заряженного электрода. Место их формирования и манера движения сильно зависят от структуры кристаллов лития, наличия соединений углерода в электролите и устройства поверхности самих электродов.

Знание этих особенностей позволяет предсказывать манеру роста нитей и предотвращать их контакт с анодом или катодом. Учёные сумели подавить формирование нитей, добавив в электролит циклогексанон — слаботоксичное соединение кислорода и бензола. Дальнейшие наблюдения за ростом нитей из лития помогут подобрать более эффективные способы борьбы с ними и создать действительно безопасные аккумуляторы.

Напомним, ранее сообщалось, что в Индии девушка погибла из-за взрыва телефона.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

 
Комментариев (0)
Оставляя комментарий, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон Вашего сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к данной новости. Пользователи, которые нарушают эти правила грубо или систематически, будут заблокированы.
Полная версия правил
Осталось 300 символов
Реклама
Мы в соцсетях
Реклама
Реклама
Реклама
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее здесь