Исследовательская группа из Китайской академии наук разработала ионно-натриевую батарею, которая устраняет температурный разгон на уровне ампер-часов, сообщила IT-Home о результатах, опубликованных 6 апреля в журнале Nature Energy.
Промышленный толчок
Команда, возглавляемая Ху Юншэном из Института физики, представила полимеризующийся негорючий электролит (PNE), который обеспечивает то, что она описывает как полное подавление теплового выхода из-под контроля, что является ключевым риском безопасности в аккумуляторных системах.
В отличие от традиционных подходов, основанных на огнезащитных добавках, система сочетает в себе термическую стабильность, стабильность интерфейса и физическую изоляцию в многоуровневой защитной структуре.
Как это работает
Когда внутренняя температура превышает 150°C, электролит переходит из жидкого состояния в твердотельное. Этот процесс формирует внутренний разделительный слой, который блокирует распространение тепла и предотвращает цепные реакции внутри клетки.
Механизм предназначен для предотвращения распространения неисправностей, а не только для задержки воспламенения, устраняя ограничения в традиционных стратегиях безопасности аккумуляторов.
Результаты проверки
Технология была апробирована в цилиндрической натрий-ионной ячейке емкостью 3,5 Ач. Испытания показали отсутствие дыма, возгорания или взрыва во время проникновения гвоздя, а также отсутствие термического разбега даже при температуре до 300°C.
Эти результаты указывают на полное прерывание путей теплового неконтроля в экстремальных условиях.
Производительность сохранена
Повышение безопасности, похоже, не снижает производительность аккумулятора. Ячейка работает в диапазоне температур от -40°C до 60°C и сохраняет стабильность при напряжении выше 4,3 В.
Согласно опубликованным данным, плотность энергии достигла 211 Втч/кг на уровне клеток.
Масштабирование
Исследование связано с Чжункэ Хайной (HiNa), разработчиком натрий-ионных аккумуляторов, вышедшим из того же института.
Недавние открытия в отрасли указывают на то, что натрий-ионные батареи движутся к коммерческому внедрению. По словам Хины, испытания тяжелых грузовиков показали примерно на 15% снижение энергопотребления на километр и примерно на 20% больший запас хода в типичных условиях, при этом ранняя стадия коммерческого использования уже ведется.
Отраслевая актуальность
Динамика затрат остается ключевым фактором. HiNa ожидает, что натрий-ионные батареи достигнут паритета стоимости с литий-ионными системами примерно к 2027 году, а к 2028 году ценовые диапазоны перекроются в зависимости от масштабов производства.
Параллельные разработки автопроизводителей подчеркивают более широкий импульс. Компания BAIC представила натрий-ионную батарею, способную полностью заряжаться примерно за 11 минут, а также стабильную работу при температуре от -40°C до 60°C и устойчивость к воздействию высоких температур.
Адриан Люнг