Традиционные литий-ионные батареи состоят из катода и анода, разделенных жидким электролитом и тонким куском пористого пластика. Если аккумулятор поврежден, например, если он слишком заряжен или если игольчатые выступы лития разрастаются и пробивают пластмассовый разделитель, электролит может загореться.
Ученые экспериментировали с различными решениями, такими как добавление антипиренов в электролит или замена мягкого и легковоспламеняющегося сепаратора и электролита на SSE. Однако современные SSE имеют свои ограничения, в том числе хрупкость и тяжесть. Хрупкость можно уменьшить, используя полимерный SSE, но литиевые иглы все еще могут повредить эти мягкие материалы.
Полимерно-керамические композитные SSE решают эту проблему, но большинство этих материалов по-прежнему горючие. И Цуй и его коллеги хотели разработать более безопасную альтернативу.
Команда разработала SSE, состоящий из пористой механической основы (полиимидная пленка), антипиреновой добавки (декабромдифенилэтан) и полимерного электролита (полиэтиленоксид / бис [трифторметансульфонил] имид лития).
Исследователи говорят, что это первый сверхлегкий SSE на полимерной основе, обладающий огнестойкостью. Фактически, батарея, которую они сделали из этого SSE, продолжала хорошо работать, даже когда она подвергалась воздействию огня.
Кроме того, новый SSE может обеспечить плотность энергии и производительность, по крайней мере, сравнимые с обычными литий-ионными аккумуляторами.