Ученые создали сверхнадёжную литий-ионную батарею

Литий-ионные батареи нашли широкое применение в современной электронике благодаря своей энергоемкости и отдаче. Однако токсичная, огнеопасная и невлагоустойчивая природа их составных частей — электролитов — серьёзно ограничивает возможности производства и варианты использования.

Простое решение

Этой проблемой занялись Мэрилендский университет вместе с лабораторией армии США и в 2015 году представили более безопасный и устойчивый жидкий электролит с большим содержанием соли («соль с водой»). Новый высококонценрированный электролит на водной основе стал прекрасным ответом на острую проблему использования воды в литий-ионных батареях. Он позволил расширить так называемое «окно стабильности» с 1,2 до 3 вольт, что существенно увеличило плотность энергии в новых батареях.

Команда учёных обернула водно-соляной электролит в полимерную матрицу поливинилового спирта, тем самым создав ещё более стабильный гелевый полимерный электролит (GPE). Этот GPE стал прекрасной основой для новой гибкой литий-ионной батареи, которой не страшны сгибы и сломы.

Форм-фактор сегодняшних литий-ионных батарей существенно ограничен входящими в состав возгораемыми электролитами. С такими компонентами требуются дополнительные усилия и материалы для обеспечения безопасности их использования. Думаю, разработанный водно-солевой электролит полностью перевернёт представление о методах производства и использования литий-ионных батарей.

Неубиваемый аккумулятор

Чтобы на практике продемонстрировать возможности новой гибкой батареи, команда ученых устроила ей испытания на открытом воздухе. Гелевый электролит был обернут лишь в изоляционную термостойкую ленту для поддержания формы. В таком виде новая батарея без каких-либо перебоев питала вентилятор. Во время работы источник энергии опускали в морскую воду и отрезали от него кусочки, — новая батарея с успехом выдержала все суровые эксперименты.

Устойчивость и стабильность новой батареи могут быть с успехом примерены не только в бытовом, но и в военном промысле.