Sodíkové batérie s firewallom odstránia problém možného vznietenia a explózie

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Kvapalný elektrolyt sa mení na pevnú látku.

• Článok si udržiava hustotu 211 Wh/kg.

• Náklady na výrobu klesnú do roku 2027.

Výskumníci z Fyzikálneho inštitútu pri Čínskej akadémii vied navrhli riešenie pre problém tepelného zlyhania v batériách. V štúdii publikovanej začiatkom apríla 2026 v žurnále Nature Energy opísali fungovanie upravenej sodíkovo-iónovej batérie. Výskumný tím vyvinul polymerizovateľný nehorľavý elektrolyt s technickým označením PNE.

Cieľom materiálového výskumu bolo vytvorenie vnútorného bezpečnostného prvku, ktorý reaguje na zmeny teploty vo vnútri článku. Počas bežných podmienok prevádzky zostáva tento elektrolyt v kvapalnom stave. Keď však vnútorná teplota článku prekoná hranicu 150 °C, chemická štruktúra podstúpi rýchlu fázovú premenu a stuhne.

Ochranná vrstva vytvorí izolačnú bariéru, ktorá fyzicky oddelí reaktívne komponenty batérie. Zabráni sa vzniku reťazovej reakcie a vznieteniu. Správne fungovanie technológie bolo otestované na valcovom sodíkovo-iónovom článku, ktorého kapacita dosahovala 3,5 Ah.

Batéria bola počas testov podrobená prieniku oceľovým klincom a priamemu vonkajšiemu zahrievaniu materiálu na 300 °C. Pokusy priniesli žiadaný výsledok bez uvoľnenia dymu alebo explózie, čím sa preukázalo fungovanie vnútornej bariéry. Ochranný mechanizmus nespôsobuje znehodnotenie výkonových parametrov článku.

Článok si stabilne udržiava napätie nad úrovňou 4,3 V a bez komplikácií funguje pri teplotách od -40 °C do 60 °C. Testovacie merania zaznamenali predĺženie dojazdu prevádzkovaných vozidiel o 20 % za štandardných podmienok.

Nehorľavé sodíkové systémy dovoľujú inžinierom odstrániť iné bezpečnostné moduly, čím sa znižuje hmotnosť samotného vozidla. Výrobné náklady na systémy klesnú na aktuálnu úroveň lítium-iónových batérií v roku 2027 s následným škálovaním v roku 2028.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Sodíkové batérie s firewallom riešia kritický problém požiarov elektrických vozidiel pri zachovaní ich špičkového výkonu.

Zdroj: newatlas.com foto: ChatGPT