Науковці з Університету Каліфорнії в Берклі (UC Berkeley) представили революційний зразок літієвої батареї, який не боїться фізичних ушкоджень. Її можна згинати, скручувати, проколювати чи навіть різати без загрози займання. Розробка покликана усунути один з найсерйозніших недоліків традиційних літій-іонних акумуляторів, що в разі пошкодження часто спричиняють пожежі.
Про це повідомляє 24 Канал.
Нова батарея, створена дослідниками з UC Berkeley, демонструє високу зносостійкість — щонайменше 500 повних циклів заряджання. Це на рівні зі звичайними літій-іонними елементами живлення. Раніше спроби розробити подібні безпечні рішення зазнавали невдач — вони або швидко виходили з ладу, або не забезпечували стабільної роботи.
Команда винахідників зосередилась на двох головних задачах: усуненні небезпечних для здоров’я і довкілля компонентів та стабілізації електроліту. Вони створили желеподібний електроліт, який не потребує твердого корпусу для запобігання вибухам — на відміну від звичних акумуляторів, які без такого захисту небезпечні в експлуатації.
З 2017 року команда експериментувала з гідрогелевими квазітвердими електролітами, оскільки звичайні полімерні оболонки пропускають вологу та кисень, що може спричинити перегрів і навіть вибух. Результатом стала новаторська формула електроліту на базі звітеріонних полімерів — макромолекул із одночасно позитивно і негативно зарядженими групами. Вони водночас зв’язують молекули води і притягують іони літію, забезпечуючи провідність.
У процесі випробувань батарея виявила здатність поглинати лише 19% вологи з повітря при 50% відносній вологості, зберігаючи при цьому стабільну напругу 3,1 В. Однак деякі недоліки ще потребують доопрацювання: після 500 циклів батарея втрачала до 60% ємності (у той час як традиційні — не більше 20%), а щільність зберігання енергії поки що складає лише близько 10% від рівня сучасних аналогів.
Незважаючи на це, інноваційна батарея вражає стійкістю: її можна гнути, рвати, проколювати — і вона продовжує працювати. Ба більше — у разі пошкодження її можна “відновити”, просто помістивши до печі для прогріву.
На думку розробників, ця технологія має великі перспективи у сфері безпечного енергоживлення, зокрема для гнучкої електроніки, робототехніки та носимих пристроїв. Робота над покращенням характеристик батареї активно триває.