Новий сольовий розчин для запобігання загоряння Li ion батарей

Австралійські дослідники випробували нову літієву сіль для високовольтних літієвих батарей в електромобілях і системах накопичення енергії. Вони стверджують, що ця сіль менш небезпечна, ніж звичайні матеріали для акумуляторів.

Потенційні проблеми безпеки літій-іонних батарей стали надбанням громадськості після недавньої пожежі на Вікторіанської великий батареї (VBB). Однак дослідники зі Школи хімії Університету Монаша і австралійської компанії Calix працюють над альтернативними способами уникнути подібних пожеж і проблем з токсичністю.

Як показала пожежа в VBB, небезпека загоряння літій-іонних акумуляторів, хоча і відносно рідкісна, є нагальною проблемою. Зрештою, масштаби використання накопичувачів енергії в комунальному господарстві будуть рости на великих ділянках енергосистеми, і не завжди є кілька тонн бетону, щоб загасити такі стійкі пожежі.

Професор Університету Монаша Дуг Макфарлейн і доктор Мега Кар співпрацюють з компанією Calix в розробці електролітів для АКБ підвищеної потужності, які використовуються для зберігання енергії і електромобілів (EV).

“Сіль літію, яка використовується в даний час в літій-іонних акумуляторах, – це гексафлюрозофосфат літію, який являє собою загрозу пожежної безпеки, а також токсичний”, – говорить Макфарлейн. “У невеликих портативних пристроях цей ризик може бути частково знижений. Однак у великих акумуляторних батареях, таких як електромобілі і системи накопичення енергії в масштабах зовнішньої мережі, потенційна небезпека значно зростає”. Батареї більш високої напруги і потужності також знаходяться в розробці, але в них не може використовуватися сіль гексафторфосфата “.

Провідний автор дослідження, доктор Бінаяк Рой з Хімічної школи Університету Монаша, сказав, що “метою роботи була розробка безпечних фторборатних солей, які не зазнають навіть повітря. Основною проблемою при створенні нових фторборатних солей було синтезувати їх з чистотою, придатною для батарей, що нам вдалося зробити за допомогою процесу перекристалізації “.

Дослідники помістили нові солі в літій-іонний акумулятор з літій-марганцевим оксидним катодом і змогли провести більше 1000 циклів, “навіть після атмосферного впливу… неймовірний подвиг в порівнянні зі надчутливою ​​гексафторфосфатною сіллю”, – сказав Рой.

Рой сказав, що новий електроліт в поєднанні з новим матеріалом катода значно перевершує традиційну сіль. Також було встановлено, що він дуже стабільний на алюмінієвих струмоприймачах при більш високих напругах, що необхідно для батарей нового покоління.

Вчені співпрацювали з компанією Calix в проведенні дослідження, оскільки ця компанія виробляє матеріали для батарей на основі марганцю з австралійських мінералів. Компанія Calix сподівається, що дослідження допоможе їй в досягненні мети великомасштабного виробництва літій-іонних батарей на основі австралійських мінералів.

“Компанія Calix розробляє платформену технологію для виробництва високоефективних і конкурентоспроможних за вартістю матеріалів для батарей в Австралії”, – сказав генеральний директор Calix з досліджень і розробок Метт Бут-Хендфорд. “Чудові електрохімічні характеристики і стабільність, продемонстровані новою електролітною системою команди Монаша в парі з літієвим марганцево-оксидним електродним матеріалом Calix, є захоплюючим і важливим завданням, яке ще на один крок наближає нас до того, щоб акумулятори з електродними матеріалами Calix нового покоління стали комерційною реальністю “.

Кар з Монаша зазначив, що його мета – перетворити ці нові аніони в термічно стабільні, незаймисті рідкі солі, щоб зробити їх корисними для батарей, що працюють при високих температурах.

“У нинішніх кліматичних умовах розробка таких батарейних технологій, що забезпечують безпеку і стабільність, буде мати велике значення для реалізації сталого рішення щодо енергозбереження в Австралії”, – сказав Кар.