1
Новый электролит научился «чувствовать» угрозу внутри аккумулятора
Исследователи Института химии Китайской академии наук создали композитный твердый электролит, который способен обнаруживать формирование литиевых дендритов внутри аккумулятора и предупреждать о потенциальной опасности еще до появления серьезного короткого замыкания. Эта разработка направлена на повышение безопасности литиевых аккумуляторов и улучшение систем контроля их состояния.
Литиевые дендриты представляют собой древовидные образования, которые могут возникать на поверхности лития во время зарядки и разрядки аккумулятора. По мере их роста они способны проникать через электролит и достигать противоположного электрода, вызывая внутреннее короткое замыкание и потенциально приводя к тепловому разгону. Существующие системы мониторинга безопасности в основном полагаются на внешние датчики температуры и давления, что затрудняет обнаружение локальных дефектов на ранних стадиях.
Команда Го Юйго из лаборатории молекулярных наноструктур и нанотехнологий предложила использовать твердый электролит не только для передачи ионов лития, но и для непосредственного обнаружения дендритов. При разработке ученые черпали вдохновение из принципа преобразования электрохимических сигналов в электрические, применяемого биологическими нейронами.
Состав композитного материала включает наночастицы неорганического твердого электролита, которые выполняют функцию чувствительных элементов, и полимерный электролит, служащий защитным слоем. Такая структура обеспечивает передачу ионов лития и предотвращает прямой контакт неорганических компонентов с металлическим литием в процессе нормальной работы аккумулятора.
Если дендриты проникают через полимерный слой и достигают неорганических компонентов, на границе между материалами начинается химическая реакция. Она преобразует локальное проникновение дендрита в измеримый электрический сигнал. По результатам исследования, композитный электролит способен генерировать заметный внешний сигнал напряжения еще до того, как произойдет серьезное внутреннее короткое замыкание.
Таким образом, материал позволяет перейти от пассивного подавления роста дендритов к их активному обнаружению. Эта разработка может стать основой для создания аккумуляторов с собственной системой раннего предупреждения об опасных изменениях внутри элементов. Это особенно критично для электротранспорта и крупных систем хранения энергии, где внутреннее короткое замыкание может привести к серьезным (в некоторых случаях и фатальным) последствиям.
18 октября 2026, 16:00 Наука и космосDexter НаукаИсточники: ITHome
Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google
Источник