Explodujúcim batériám v mobiloch by mohol byť koniec

Vedci zo Stanfordovej Univerzity upravili Li-Ion batérie tak, aby pri zvýšenej teplote či deštrukcii kovového obalu nevybuchovali a nezačínali horieť.

23.01.2017 07:00
batérie, mobil, nabíjačka, smartfón, nabíjanie,... Foto:
Ilustračné foto
debata

Drvivá väčšina batériou napájanej spotrebnej elektroniky sa spolieha na Li-Ion články, ktoré sa ani po rokoch nedokázali zbaviť niektorých svojich neduhov. Batérie môžu napríklad pri poškodení ich kovového obalu zoskratovať a následne uvoľniť teplo a vybuchnúť alebo začať horieť. Zvýšené nároky sú kladené aj na ich výrobu a nabíjanie.

Lítiové batérie môžu byť veľmi nebezpečné

V súčasnosti používaná elektrolytická tekutina v lítiovo-iónových batériách je horľavá. Pri mobiloch a notebookoch by to až taký problém nebol, odhliadnuc od skutočných rizík spojených s ich vzplanutím a ohrozením majiteľa a jeho bezprostredného okolia, keďže použité batérie sú malé a spotrebná elektronika rýchlo zastaráva a má relatívne krátku životnosť. V elektromobiloch a lietadlách, kde sú batérie oveľa väčšie, je horľavosť skutočným rizikom s možnými katastrofálnymi následkami. Výskumníci v minulosti experimentovali s rôznymi nehorľavými náhradami za elektrolyty, no tie bránili prúdeniu iónov lítia a vo výsledku boli neúčinné.

Nemožno predpokladať, že lítiové batérie za seba v dohľadnej dobe nájdu plnohodnotnú náhradu. A pretože sa budú vyrábať a používať aj naďalej, akýkoľvek vynález, ktorý eliminuje prípadné riziká vzplanutia a výbuchu bude výrobcami viac než vítaný.

Chemická látka vo vnútri batérie zabráni požiaru a explózii

Výskumníci zo Stanfordovej univerzity sa v tejto súvislosti pochválili novým objavom. Lítiové batérie dokážu upraviť tak, aby pri prekročení teplotného limitu nezačali horieť. Akonáhle teplota v batérii prekročí 150 stupňov Celzia, spustí sa mechanizmus, ktorý uvoľní zapuzdrenú chemickú látku zvanú trifenylfosfát a uhasí tak vznikajúci požiar. Chemická látka dokáže uhasiť požiar už za 0.4 sekundy.

Chemická látka, ktorá dokáže požiar uhasiť, sa nachádza v polymérovom puzdre, ktoré ju zároveň oddeľuje od elektrolytu. Pri prekročení teploty nad stanovenú hranicu sa polymérový obal roztopí a uvoľní sa chemická látka, ktorá uhasí vznikajúci požiar.

Sú hliníkové batérie budúcnosťou?

Vedcom zo Stanfordovej univerzity sa v roku 2015 podarilo vyvinúť hliníkovo-iónovú batériu, ktorá je flexibilná a nehorľavá. Horieť údajne nezačne ani pri prevŕtaní. Hliníkovo-iónová batéria pozostáva z dvoch elektród. Z hliníka je vyrobená negatívne nabitá anóda. Katóda je z grafitu. Hliníková batéria má okrem množstva pozitív aj nedostatky. Hliníkové batérie produkujú približne dva volty elektrického napätia. To je polovica toho, čo produkuje lítiová batéria. Generačná výmena súčasných lítiovo-iónových batérií je zrejme otázkou niekoľkých rokov. Potrebné je najprv vylepšiť vlastnosti materiálu, z ktorého je vyrobená katóda.

© Autorské práva vyhradené

debata chyba
Viac na túto tému: #batérie #Li-Ion #Stanfordova unverzita