У ході недавнього випробування інженери продемонстрували те, що зазвичай призводить до пожежі: вони спрямували на високоефективний акумулятор пропановий пальник, температура якого сягала 1982°C. На диво, жодних вибухів, панічного шипіння чи токсичних викидів не сталося. Ба більше, щойно джерело полум’я вимкнули, вогонь миттєво зник.
Цього тижня американська компанія PolyJoule офіційно представила своє третє покоління акумуляторних технологій, розроблене з унікальною властивістю – “самозгасання”. Поки інші гравці ринку витрачають мільярди на запобігання загоранням батарей, PolyJoule створила продукт, який не підтримує горіння.
Революційна хімія проти традиційних викликів
Сучасні акумулятори, що використовуються у смартфонах, електромобілях Tesla чи масштабних системах зберігання енергії, покладаються на матеріали, такі як літій, кобальт або нікель. Ці метали є доволі реактивними та схильними до небезпечного явища, відомого як “тепловий розгін” (thermal runaway). Це процес, коли перегрів одного елемента спричиняє ланцюгову реакцію, що веде до масштабної пожежі.
“Акумулятори не мають спричиняти пожежі. Вони не повинні поширювати вогонь. Вони взагалі не повинні загорятися”, – наголошує співзасновник та CEO PolyJoule Елі Пастер. Ця, здавалося б, проста ідея довго залишалася недосяжною для індустрії.
Органічна основа для безпеки
Рішення від PolyJoule полягає у використанні органічної хімії. Замість потенційно небезпечного металевого “серця” батареї, компанія застосовує інноваційну комбінацію: провідний полімерний катод та рідкий сольовий електроліт. Замість традиційної металевої кристалічної решітки, акумулятор використовує провідні полімери для зберігання заряду.
“Наші батареї успішно функціонують у мережевих системах з 2021 року, а їхній сумарний час експлуатації вже перевищив 263 мільйони годин”, – звітують у PolyJoule. Компанія опублікувала демонстраційне відео, де повнорозмірний акумулятор піддається прямому впливу полум’я від пропанового пальника (1982°C). Незважаючи на екстремальні умови та помітне газовиділення, батарея не загорілася. Після припинення нагріву, вогонь миттєво зник, демонструючи рівень термічної стабільності, недоступний для металевих аналогів.
“Матеріали, що легко займаються, часто містять реактивні метали, які спонтанно взаємодіють з повітрям та летючими речовинами. Наші акумулятори позбавлені цих компонентів, що є їхньою ключовою перевагою”, – пояснює професор хімії MIT та співзасновник PolyJoule, Тімоті Швагер.
Більш довговічні та безпечні батареї для електромобілів
Новітня хімія третього покоління забезпечує десятикратне зростання щільності енергії порівняно з першою версією технології. Акумулятори розраховані на понад 10 000 циклів заряджання. Це рішення повністю усуває ризики теплового розгону, утворення дендритів (кристалічних наростів, що можуть призвести до короткого замикання) та необхідність у складних системах охолодження, притаманних літій-іонним батареям. Компанія також підтвердила сертифікацію за стандартами UL9540A та UL810A.
Думка ЧАС НОВИН: Представлена технологія PolyJoule може стати справжнім проривом у сфері безпеки енергетичних систем, потенційно усунувши одну з головних перешкод для масового впровадження електромобілів та систем зберігання енергії. Якщо ці показники підтвердяться в реальних умовах експлуатації, ми можемо стати свідками кардинальних змін на ринку акумуляторів.
Дізнатися більше на: itc.ua