Новий аерогель для акумуляторів забезпечує захист до 1300 °C

Літій-іонні акумулятори давно стали основою сучасної електроніки та електротранспорту, однак їхня експлуатація пов’язана з ризиком швидкого займання через так званий тепловий розгін. Перегрів однієї секції може призвести до ланцюгової реакції у всьому акумуляторному блоці, що залишається серйозною проблемою для інженерів та виробників. Вчені з Нанкінського технологічного університету розробили інноваційний силікагельний аерогель, який здатний значно підвищити рівень безпеки акумуляторних систем.

Особливості нового вогнетривкого аерогелю

Новий тип аерогелю, за свої легкість та пористу структуру прозваний «замороженим димом», може витримувати екстремально високі температури — до 1300 °C, що суттєво перевершує попередні розробки. Для порівняння, стандартні аерогелі втрачали свої властивості вже при 300 °C, тоді як новий матеріал працює як ефективний захисний бар’єр навіть у найкритичніших ситуаціях.

“Під час випробувань пластина товщиною всього 2.3 мм пройшла справжнє хрещення вогнем. Коли одну сторону піддавали нагріву в 1000 °C протягом п’яти хвилин, зворотна сторона залишалася холоднішою за 100 °C. Це означає, що теплоізоляційна здатність матеріалу дозволяє виграти час — до двох годин захисту. У контексті безпеки це величезна різниця між «пасажири встигли вийти» та «автомобіль згорів за лічені хвилини”.

Довговічність, економічність і перспективи застосування

Окрім вражаючих теплоізоляційних властивостей, новий аерогель відзначається високою гнучкістю та міцністю. Він здатний витримувати понад 90% пружної деформації без втрати структури, що дуже важливо для акумуляторів, які постійно стискаються й розширюються під час зарядки та розрядки. Саме тому матеріал підходить для тривалої експлуатації в щільно зібраних батарейних модулях.

Важливим чинником також стала економічна доцільність виробництва. Оптимізована технологія дозволила знизити вартість сировини більш ніж наполовину, а вдосконалені методи переробки розчинників зробили виробництво більш екологічним.

Хоча основна мета дослідження — підвищення безпеки електромобілів, потенціал застосування нового аерогелю значно ширший. Завдяки своїй легкості та термостійкості, він може бути використаний у аерокосмічній промисловості, портативних електропристроях, системах зберігання енергії та навіть у екіпіруванні для космічних місій, наприклад, у спеціальних костюмах для дослідження Місяця.

Новий аерогель обіцяє стати ключовим елементом безпечних і довговічних акумуляторних систем майбутнього, відкриваючи широкі можливості для впровадження інновацій у багатьох сферах.

Источник: kurazh.org