Исследователи из Китайской академии наук разработали натриевую батарею, которая полностью исключает термический разгон на уровне ампер-часа, сообщает IT-Home со ссылкой на публикацию в Nature Energy от 6 апреля.
Команда под руководством Ху Юншэна из Института физики применила полимеризуемый негорючий электролит (PNE), позволяющий полностью подавлять термический разгон — ключевой риск для безопасности аккумуляторов. В отличие от традиционных решений с антипиренами, новая система сочетает термическую стабильность, стабильность интерфейсов и физическую изоляцию в многоуровневой защитной структуре.
При превышении внутренней температуры 150 °C электролит превращается из жидкости в твёрдую барьерную фазу, создавая внутренний слой, который блокирует распространение тепла и предотвращает цепные реакции внутри ячейки. Механизм рассчитан на остановку распространения отказа, а не только на задержку возгорания, что решает ограничение традиционных стратегий безопасности.
Технология была протестирована на цилиндрической натриевой ячейке ёмкостью 3,5 А·ч. В ходе испытаний не наблюдалось дыма, огня или взрыва при прокалывании гвоздём, а термический разгон не возник даже при нагреве до 300 °C, демонстрируя полное прерывание путей термического разгона.
При этом показатели батареи сохранились: диапазон рабочих температур составляет от -40 °C до 60 °C, стабильность поддерживается при напряжении выше 4,3 В, а удельная энергоёмкость достигла 211 Вт·ч/кг.
Разработка связана с компанией Zhongke Haina (HiNa), специализирующейся на натриевых батареях. Промышленные тесты показали снижение энергопотребления на 15% на километр и увеличение запаса хода примерно на 20% для тяжёлых грузовиков, а первые коммерческие применения уже реализуются.
Ожидается, что стоимость натриевых батарей достигнет паритета с литий-ионными примерно к 2027 году, а с ростом производства — к 2028 году. Параллельно автопроизводители, включая BAIC, разрабатывают натриевые батареи с полной зарядкой за 11 минут, стабильной работой при -40 °C…60 °C и устойчивостью к высокотемпературным нагрузкам.