Главная > Новости > Новый солевой раствор для предотвращения возгорания Li ion батарей

Новый солевой раствор для предотвращения возгорания Li ion батарей

Австралийские исследователи испытали новую литиевую соль для высоковольтных литиевых батарей в электромобилях и системах energy storage. Они утверждают, что эта соль менее опасна, чем обычные материалы для аккумуляторов.

Потенциальные проблемы безопасности литий-ионных батарей стали достоянием общественности после недавнего пожара на Викторианской большой батарее (VBB). Однако исследователи из Школы химии Университета Монаша и австралийской компании Calix работают над альтернативными способами избежать подобных пожаров и проблем с токсичностью.

Как показал пожар в VBB, опасность возгорания литий-ионных аккумуляторов, хотя и относительно редкая, является насущной проблемой. В конце концов, масштабы использования накопителей энергии в коммунальном хозяйстве будут расти на больших участках энергосистемы, и не всегда есть несколько тонн бетона, чтобы потушить такие устойчивые пожары.

Профессор Университета Монаша Дуг Макфарлейн и доктор Мега Кар сотрудничают с компанией Calix в разработке электролитов для АКБ повышенной мощности, используемых для хранения энергии и электромобилей (EV).

«Соль лития, используемая в настоящее время в литий-ионных аккумуляторах, — это гексафлюрозофосфат лития, который представляет собой угрозу пожарной безопасности, а также токсичен», — говорит Макфарлейн. «В небольших портативных устройствах этот риск может быть частично снижен. Однако в больших аккумуляторных батареях, таких как электромобили и системы energy storage в масштабах наружной сети, потенциальная опасность значительно возрастает». Батареи более высокого напряжения и мощности также находятся в разработке, но в них не может использоваться соль гексафторфосфата».

Ведущий автор исследования, доктор Бинаяк Рой из Химической школы Университета Монаша, сказал, что «целью работы была разработка безопасных фторборатных солей, которые не подвергаются воздействию даже воздуха. Основной проблемой при создании новых фторборатных солей было синтезировать их с чистотой, пригодной для батарей, что нам удалось сделать с помощью процесса перекристаллизации».

Исследователи поместили новые соли в литий-ионный аккумулятор с литий-марганцевым оксидным катодом и смогли провести более 1000 циклов, «даже после атмосферного воздействия… невообразимый подвиг по сравнению со сверхчувствительной гексафторфосфатной солью», — сказал Рой.

Рой сказал, что новый электролит в сочетании с новым материалом катода значительно превосходит традиционную соль. Также было установлено, что он очень стабилен на алюминиевых токоприемниках при более высоких напряжениях, что необходимо для батарей нового поколения.

Ученые сотрудничали с компанией Calix в проведении исследования, поскольку эта компания производит материалы для батарей на основе марганца из австралийских минералов. Компания Calix надеется, что исследование поможет ей в достижении цели крупномасштабного производства литий-ионных батарей на основе австралийских минералов.

«Компания Calix разрабатывает платформенную технологию для производства высокоэффективных и конкурентоспособных по стоимости материалов для батарей в Австралии», — сказал генеральный директор Calix по исследованиям и разработкам Мэтт Бут-Хэндфорд. «Превосходные электрохимические характеристики и стабильность, продемонстрированные новой электролитной системой команды Монаша в паре с литиевым марганцево-оксидным электродным материалом Calix, являются захватывающей и важной задачей, которая еще на один шаг приближает нас к тому, чтобы аккумуляторы с электродными материалами Calix нового поколения стали коммерческой реальностью».

Кар из Монаша отметил, что его цель — превратить эти новые анионы в термически стабильные, невоспламеняющиеся жидкие соли, чтобы сделать их полезными для батарей, работающих при высоких температурах.

«В нынешних климатических условиях разработка таких батарейных технологий, обеспечивающих безопасность и стабильность, будет иметь большое значение для реализации устойчивого решения по энергоснабжению в Австралии», — сказал Кар.