Uma bateria flexível de íon-lítio projetada por uma equipe de pesquisadores do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins e construída para operar sob condições extremas, incluindo corte, submersão, e impacto balístico simulado - agora pode adicionar incombustível ao seu currículo.

As baterias de íon de lítio atuais são suscetíveis a incidentes catastróficos de incêndio e explosão - a maioria dos quais chega sem qualquer aviso discernível - porque são construídas com materiais inflamáveis ​​e combustíveis. Os telefones Samsung Galaxy Note7 foram banidos das companhias aéreas como resultado deste perigo, e a proibição da Marinha de cigarros eletrônicos em navios e submarinos é uma resposta direta à necessidade de reduzir a inflamabilidade de tais dispositivos.

Com essas baterias emergindo como o veículo de armazenamento de energia preferido para eletrônicos portáteis, Veículos elétricos, e armazenamento em grade, esses avanços de segurança marcam um passo significativo na transformação da maneira como as baterias de íon-lítio são fabricadas e usadas em dispositivos eletrônicos.

Em pesquisa publicada recentemente no jornal Comunicações Químicas , O time, liderado por Konstantinos Gerasopoulos do Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento Exploratório da APL, detalha sua última descoberta:uma nova classe de eletrólitos "água em sal" e "água em bisalt", conhecidos como WiS e WiBS, respectivamente - isso, quando incorporado em uma matriz de polímero, reduz a atividade da água e eleva a capacidade de energia da bateria e o ciclo de vida, ao mesmo tempo que a livra do inflamável, tóxico, e solventes altamente reativos presentes nas baterias de íon-lítio atuais. É um cofre, alternativa poderosa, dizem os pesquisadores.

"As baterias de íon-lítio já são uma presença constante em nossas vidas diárias, de nossos telefones para nossos carros, e continuar a melhorar sua segurança é fundamental para o avanço da tecnologia de armazenamento de energia, "disse Gerasopoulos, cientista pesquisador sênior e pesquisador principal da APL. “Os fatores de forma da bateria de íon-lítio não mudaram muito desde sua comercialização no início dos anos 1990; ainda usamos os mesmos tipos de células cilíndricas ou prismáticas. O eletrólito líquido e a embalagem hermética exigida têm muito a ver com isso.

"Os esforços de nossa equipe geralmente têm se concentrado na substituição do líquido inflamável por um polímero que melhora a segurança e o fator de forma. Estamos entusiasmados com a situação em que estamos hoje. Nosso artigo recente mostra uma melhor usabilidade e desempenho de baterias de íon-lítio de polímero flexível à base de água que pode ser construído e operado ao ar livre. "

Adicionalmente, a tolerância a danos inicialmente demonstrada com a bateria flexível da equipe em 2017 é aprimorada ainda mais nesta nova abordagem para a criação de baterias de íon-lítio.

"A primeira geração de baterias flexíveis não era dimensionalmente estável como as que fabricamos hoje, "Gerasopoulos disse.

Com este último benchmark alcançado, os pesquisadores continuam a trabalhar em novos avanços dessa tecnologia.

"Nossa equipe está melhorando continuamente a segurança e o desempenho das baterias de íon-lítio flexíveis, "disse Jeff Maranchi, o gerente da área do programa de ciência dos materiais da APL. "Já alcançamos outras descobertas com base neste trabalho relatado mais recentemente e com o qual estamos muito entusiasmados. Esperamos fazer a transição dessa nova pesquisa para prototipagem ainda este ano."