Ученые создали негорючие литиевые аккумуляторы с пересоленным электролитом
Исследователи из Стэнфордского университета провели эксперимент по увеличению живучести литиевых аккумуляторов при нагреве. Они пошли по двум путям: заменили раствор для электролита на менее горючие полимерные растворители вместо органических и повысили концентрацию солей лития в электролите, что тоже понизило горючесть раствора.
В обычных литийсодержащих аккумуляторах электролит начинает испаряться при нагреве элемента примерно до 60 °C. Жидкость переходит в газовую фазу, и батарея раздувается до разрушения оболочки и воспламенения.
Ученые смогли вместо легко испаряющегося органического растворителя подобрать такой полимер, который сохранил бы проводимость ионов лития на максимально возможном уровне и при этом обеспечил бы надёжный каркас для удержания молекул вещества.
Впрочем, проводимость ионов лития полимерным растворителем всё равно была хуже, чем при использовании органического растворителя и это пришлось исправлять иным способом.
Обычно соли лития LiFSI в электролите литиевых аккумуляторов растворяются в соотношении меньшем, чем один к двум. Чтобы компенсировать меньшую подвижность ионов лития в полимерном растворителе учёные начали постепенно увеличивать концентрацию солей.
Наилучшей концентрацией оказался состав с 63 % солей. Молекулы в таком составе хорошо “липли” друг к другу и это препятствовало испарению при нагреве. Найденный состав с повышенной концентрацией солей лития легко выдерживал нагрев до 100 °C. Электролит позволял батарее оставаться рабочей даже при такой температуре и не воспламенялся.