Батареи Li-ion, давно применяемые в электромобилях и другой технике, кажется, уже достигли пика своей эффективности. Однако, ученые из Стенфорда, пишет getpopularnews.com, нашли, что можно в них улучшить. В результате появилась возможность не только сделать их более эффективными, но и более безопасными в пожарном отношении. Исследователи обратили внимание на такой элемент батарей, как токоприемник. При ближайшем рассмотрении оказалось, что он занимает до 50% веса батареи.
Обычно, в конструкции коллекторов применяется медь. Она одновременно утяжеляет конструкцию и делает ее более дорогой. Ранее уже предпринимались попытки внести коррективы в устройство токоприемников за счет сокращения их толщины и использования пористой структуры. Но это не возымело успеха – батареи получались менее стабильными и более дорогими, требовалось большее количество электролита. Команда SLAC взглянула на проблему под другим углом и решила провести эксперимент с использованием легкого полимера полимида.
Токоприемник, выполненный из нового материла, был только покрыт тонкими слоями меди, но работал ничуть не хуже цельномедного. Кроме того, применив негорючий материал трифенилфосфат, им удалось существенно снизить риск возгорания при перегреве. Новый токоприемник оказался на 80% легче, чем традиционные образцы в аналогичных по емкости батареях. В то же время значительно возросла плотность энергии – прирост составил от 16 до 26%. Расчеты ученых были подтверждены в ходе тестирования новых токоприемников в различных режимах работы.
Ученые провели так же несколько сравнительных тестов на воспламеняемость. Оказалось, что батареи с традиционными токоприемниками проще поджечь, а горение продолжается до полного выгорания электролита. АКБ же с новыми токоприемниками удавалось потушить уже через несколько секунд после возгорания. Сейчас разработчики оформляют патент на изобретение и готовятся к переговорам с производителями батарей, чтобы использовать идею в коммерческих целях. У них много шансов на успех – новый токоприемник имеет простую конструкцию, а его производство стоит дешево.