Літый-іённыя акумулятары для электрамабіляў сутыкаюцца з праблемамі бяспекі і стабільнасці з-за перагрэву сепаратараў, кароткага замыкання і зніжэння эфектыўнасці. З мэтай змякчэння гэтых недахопаў даследчыкі выкарысталі метад палімерызацыі прышчэпкі і распрацавалі інавацыйныя шматслаёвыя сепаратары з наначасціц дыяксіду крэмнія, якія з'яўляюцца тэрмаўстойлівымі і трывалымі. Батарэі з гэтымі сепаратарамі больш бяспечныя і паказалі палепшаную прадукцыйнасць. Гэта развіццё можа паспрыяць прыняццю электрамабіляў у мэтах дэкарбанізацыі транспартнага сектара.
Літый-іённы акумулятар батарэі (або літый-іённыя батарэі або LIB) сталі надзвычай папулярнымі і паўсюднымі за апошнія тры дзесяцігоддзі. З-за высокай шчыльнасці энергіі, лёгкай вагі і магчымасці перазарадкі яны шырока выкарыстоўваюцца ў мабільных тэлефонах, ноўтбуках, аўдыявізуальных прыладах, назапашвальніках энергіі і электрамабілях (EV) і сталі неад'емнай часткай паўсядзённага жыцця. LIB экалагічна чыстыя, забяспечваюць захоўванне чыстай энергіі і спрыяюць дэкарбонізацыя эканоміка.
Аднак літый-іённы батарэі пагражае бяспецы электрамабіляў (EV) і сістэм захоўвання энергіі ў асноўным з-за перагрэву сепаратараў з поліолефіну. Сепаратары прадухіляюць прамы кантакт паміж катодам і анодам, але яны плавяцца пры павышэнні тэмпературы да 160 °C з-за перагрэву. У выніку анод і катод могуць уступаць у непасрэдны кантакт праз утварэнне дендрытаў літыя, што прыводзіць да ўнутранага кароткага замыкання і неадэкватнага паглынання электралітаў і зніжэння эфектыўнасці.
Былі зроблены спробы ліквідаваць гэты недахоп. Было меркаванне аб нанясенні пакрыцця з керамікі, але было прызнана непрыдатным, таму што яно павялічвала таўшчыню сепаратараў і зніжала адгезію.
У нядаўнім даследаванні даследчыкі Інчхонскага нацыянальнага ўніверсітэта выкарысталі тэхніку полімерызацыі прышчэпкі для прымацавання аднастайнага пласта дыяксіду крэмнія (SiO2) наначасціц у поліпрапіленавыя (ПП) сепаратары. Сепаратары такім чынам мадыфікаваныя з пакрыццём з SiO2 таўшчынёй 200 нм з'яўляюцца больш тэрмаўстойлівымі і падаўляюць адукацыю дендрытаў, захоўваючы пры гэтым здольнасць захоўваць энергію. Гэта сведчыць аб тым, што сепаратар на аснове поліпрапілена (PPS) літый-іённых акумулятараў можа быць імправізаваны, каб змякчыць унутраныя кароткія замыканні і зрабіць акумулятар больш бяспечным і эфектыўным.
Гэтая распрацоўка з'яўляецца актуальнай і перспектыўнай для LIB ў электрамабілях (EV) і сістэмах захоўвання энергіі. Пасля камерцыялізацыі імправізаваныя LIB з большай бяспекай і эфектыўнасцю могуць спрыяць распаўсюджванню экалагічна чыстых электрамабіляў.
***
Спасылкі:
- Мантирам, А. Адлюстраванне хіміі катода літый-іённай батарэі. Nat Commun 11, 1550 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15355-0
- Парк Дж., і інш 2024. Ультратонкія слаістыя сепаратары з наначасціц SiO2 з дапамогай стратэгіі мультыфункцыяналізацыі паверхні для літый-металічных акумулятараў: значна павышаны супраціў літый-дэндрытаў і цеплавыя ўласцівасці. Матэрыялы для захоўвання энергіі. Том 65, люты 2024 г., 103135. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103135
***
 face safety and stability issues due to overheating of separators, short circuits and reduced efficiency. With an aim to mitigate these shortcomings, researchers used a graft polymerization technique and developed innovative silica nanoparticles layered separators that are thermally stable and durable. Batteries with these separators are safer and showed improved performance. This development can contribute to adoption of EVs towards decarbonising transport sector. ){kind=link}