Кевларовый щит: в США создали безопасную замену литиевым батареям

Инженеры из Университета штата Флорида разработали цинк-ионный аккумулятор, защищенный от возгорания с помощью кевларовых волокон. Технология решает проблему коротких замыканий из-за роста дендритов, предлагая дешевую и долговечную альтернативу литий-ионным аналогам в сфере промышленного хранения энергии.

Основной барьер для массового внедрения цинковых батарей — образование дендритов. Это острые металлические наросты, которые возникают при зарядке и пробивают внутренние слои устройства, приводя к выходу из строя. Команда из Университета штата Флорида предложила оригинальное решение: электрод из диоксида марганца формируется непосредственно внутри элемента, а электролит удерживается водным гидрогелем, усиленным кевларовыми волокнами.

Такой «бронированный» слой физически блокирует рост микроскопических игл. В ходе лабораторных тестов прототип успешно выдержал 900 циклов ускоренной зарядки и разрядки практически без потери исходных характеристик. Помимо долговечности, к ключевым преимуществам разработки авторы относят низкую себестоимость и высокую пожарную безопасность.

Где заменят литий

Несмотря на успех эксперимента, новинка не предназначена для смартфонов или электрокаров. Цинковые аккумуляторы тяжелее литиевых, что делает их неудобными для мобильной техники. Однако ученые выделяют направления, где стабильность важнее веса:

• накопители для городских энергосетей;
• системы резервного питания для жилых домов;
• медицинские носимые датчики.

По мнению исследователей, использование доступных материалов позволит существенно удешевить эксплуатацию крупных систем хранения энергии, где риск самовозгорания литиевых элементов остается критическим фактором.