Неожиданное открытие в области безопасности аккумуляторов было вдохновлено детской забавой. Наблюдая за поведением смеси кукурузного крахмала и воды, известной как «ублек», учёный обнаружил принцип, который может значительно повысить безопасность литий-ионных батарей. Смесь демонстрирует уникальное свойство — она остаётся жидкой в обычном состоянии, но мгновенно затвердевает при механическом воздействии. Эта особенность, называемая реологическим загущением, натолкнула ученых на идею создания защитной добавки для электролитов аккумуляторов.
Команда исследователей разработала коллоидную суспензию из ультратонких частиц диоксида кремния диаметром 200 нанометров, равномерно распределённых в стандартном электролите. Ключевым стала идеальная однородность частиц — только при таком условии достигается необходимый эффект. При ударе или повреждении частицы мгновенно образуют плотную структуру, блокирующую поток ионов и предотвращающую контакт электродов. Решение устраняет основную причину возгораний — короткое замыкание при повреждении разделительного слоя. Технология, получившая название SAFIRE, может быть интегрирована в существующие производственные процессы без значительных изменений.
Для изучения поведения материала под нагрузкой исследователи использовали метод нейтронного рассеяния. Междисциплинарная команда, включавшая специалистов по реологии, керамике, электрохимии и механике, подтвердила эффективность разработки. Технология позволяет уменьшить вес транспортных средств за счёт снижения необходимости в массивных защитных экранах, одновременно повышая безопасность и энергоэффективность. Технология была лицензирована стартапу Safire Technology, который фокусируется на внедрении разработки в производство аккумуляторов для электромобилей.
А вы знаете, почему китайские смартфоны оснащают более мощными батареями?
