Как известно, литий-ионные батареи рассматриваются сегодня как один из ключевых надежных источников питания. Их широко используют в самых разных сферах деятельности, включая и военную. Не только электромобили или смарт-часы питаются от литий-ионных батарей.
Например, в Японии уже функционирует подводная лодка с литий-ионными батареями, в Южной Корее и Китае такие субмарины разрабатывают. Однако всегда остро стоял вопрос с безопасностью таких батарей, включая их склонность к внезапному возгоранию при перегреве. На субмарине такое возгорание может привести к катастрофическим последствиям.
Недавно журнал Nano Letters Американского химического общества опубликовал интересную статью о новом решении китайских ученых, позволяющем решить проблемы с безопасностью у литий-ионных батарей. В литий-ионной батарее жидкий электролит при перегреве может испаряться, вызывая короткое замыкание. Оно, в свою очередь, может привести к тепловому разгону. Так возникает риск возгорания, с которым очень трудно справиться.
Для предотвращения возможных рисков используют внешние вентиляционные отверстия, датчики температуры или огнестойкие электролиты. Но эти меры часто оказываются недостаточными. Япей Ван, Кай Лю и их коллеги из университетов Цинхуа и Жэньминь в Пекине озадачились вопросом создания безопасной литий-ионной батареи, которая могла бы быстро отключаться, но работать так же хорошо, как и существующие сейчас батареи. Ученые использовали термочувствительный полимер, чтобы создать материал, способный пропускать электроны, но при сильном нагревании становился бы изолятором.
При температуре около 92 градусов Цельсия появляется микроскопический трехмерный узор, запрограммированный в полимере, который разрушает медный слой и останавливает поток электронов. Это позволяет предотвратить потенциальный пожар. При обычных рабочих температурах батарея с новым полимером способна сохранять высокую производительность, низкое удельное сопротивление и такой же срок службы при циклировании, что и традиционная аккумуляторная батарея, используемая в настоящее время. Широкое внедрение данной технологии, как считают китайские ученые, приведет к повышению безопасности литий-ионных аккумуляторов.
Использование литий-ионных аккумуляторов в военной сфере может значительно повысить боеспособность вооруженных сил тех стран, которые будут активно их внедрять. Они могут использоваться в подводном и надводном флоте, для беспилотных аппаратов, боевых машин, различных видов вооружения.