Створено акумулятор, який не може загорітися: як працює нова технологія

Дослідники з Китайської академії наук представили новий тип батареї, конструкція якої принципово виключає займання. Йдеться про натрій-іонний акумулятор із полімеризованим негорючим електролітом.

У чому суть розробки

Ключова інновація — «хімічний запобіжник», вбудований у саму батарею. За підвищення температури понад 150 °C електроліт швидко твердне, формуючи внутрішній бар’єр, який блокує поширення тепла та зупиняє небезпечні реакції.

Це дозволяє уникнути явища Тепловий розгін — головної причини пожеж і вибухів у сучасних батареях. У традиційних літій-іонних елементах такий процес може розігрівати систему до 700–1000 °C.

Результати випробувань

Під час тестів нова батарея:

• витримувала нагрівання до 300 °C без запуску критичних реакцій;
• зберігала цілісність навіть при проколі (імітація короткого замикання);
• демонструвала енергоємність близько 211 Вт·год/кг;
• стабільно працювала в температурному діапазоні від −40 до +60 °C.

Переваги натрій-іонної технології

На відміну від літій-іонних акумуляторів, натрій-іонні мають:

• вищу термічну стабільність;
• меншу хімічну реактивність;
• потенційно нижчу вартість виробництва.

Хоча їхня енергоємність дещо нижча, це компенсується значно вищим рівнем безпеки.

Пасивний захист замість складної електроніки

Ще одна важлива особливість — відсутність потреби в активних системах безпеки. У новій батареї саме хімія матеріалів виконує роль захисту, що:

• зменшує складність конструкції;
• дозволяє знизити вагу;
• потенційно здешевлює виробництво.

Обмеження технології

Є й компроміс: після спрацювання захисного механізму електроліт остаточно твердне, і батарея виходить із ладу. Втім, у системах, де критично важлива безпека (електромобілі, енергосховища), такий підхід вважається виправданим.

Перспективи

За оцінками розробників, натрій-іонні акумулятори можуть досягти цінового паритету з літій-іонними вже до 2027 року. Технологія виглядає перспективною не лише для електротранспорту, а й для широкого спектра електроніки.

Попри інновації, батареї й надалі потребують систем охолодження, адже робочі температури безпосередньо впливають на їхній ресурс.

Раніше вчені розробили дешевий високоефективний акумулятор із повітря.