Čínští vědci vyvinuli sodíkovou baterii s vnitřní „požární stěnou“, která přežije i 300 °C

Čínští vědci vyvinuli revoluční sodíkovou baterii, která dokáže účinně eliminovat tepelný únik, jeden z nejnebezpečnějších režimů selhání, tím, že uvnitř článku vytvoří takzvanou chytrou požární stěnu.

Čínští vědci vyvinuli revoluční sodíkovou baterii, která dokáže účinně eliminovat tepelný únik, jeden z nejnebezpečnějších režimů selhání, tím, že uvnitř článku vytvoří takzvanou chytrou požární stěnu. Tento průlom, kterého dosáhli vědci z Čínské akademie věd (CAS) pod vedením profesora Yong-Sheng Hua, představuje poprvé dosažení takové úrovně bezpečnosti u vysokokapacitních článků.

Tepelný únik, nekontrolovatelný a rychle se zahřívající stav selhání, je kritickým problémem pro elektromobily a velkokapacitní systémy pro ukládání energie, často vedoucí k úniku plynů, požárům nebo explozím. K řešení tohoto problému tým vyvinul polymerizovatelný nehořlavý elektrolyt (PNE). Jakmile teplota článku překročí 150 stupňů Celsia, tento elektrolyt rychle vytvoří pevnou bariéru uvnitř článku, čímž vznikne fyzická separační vrstva, která zabraňuje přenosu tepla a zastavuje řetězovou reakci dříve, než se může rozšířit. Jednoduše řečeno, baterie si v okamžiku největší potřeby sama vybuduje vnitřní požární stěnu.

Technologie byla ověřena v 3,5ampérhodinovém (Ah) válcovém sodíko-iontovém článku, kde prokázala úplné potlačení tepelného úniku. Během zátěžových testů, včetně testu propíchnutí hřebíkem, baterie nevykazovala žádné známky kouře, ohně ani exploze. Zůstala stabilní i při teplotách až 300 stupňů Celsia, což je daleko za běžnými provozními limity. Důležité je, že toto výrazné zlepšení bezpečnosti nesnižuje výkon baterie. Článek dosahuje energetické hustoty 211 Watt-hodin na kilogram (Wh/kg), což jej řadí do konkurenceschopného rozsahu pro pokročilé sodíko-iontové systémy. Navíc spolehlivě funguje v širokém teplotním rozsahu od -40 do 60 stupňů Celsia a udržuje stabilitu při napětí nad 4,3 V.

Tento průlom by měl výrazně urychlit přijetí sodíko-iontových baterií v odvětvích, kde je bezpečnost naprosto klíčová, jako jsou elektromobily, těžká nákladní doprava a rozsáhlé systémy pro ukládání energie v síti, které se v Číně rychle rozvíjejí. Výzkum byl publikován v prestižním časopise Nature Energy.