Científicos rusos desarrollan protección contra explosiones para baterías de teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y vehículos eléctricos

En la Universidad Estatal de San Petersburgo se ha desarrollado un polímero que puede prevenir la ignición y explosión de baterías en teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y vehículos eléctricos. Según los científicos, solo en Rusia explotan o se incendian alrededor de 10 teléfonos inteligentes cada mes.

¿Por qué explota una batería?

Dentro de una batería de iones de litio hay dos elementos que conducen la corriente: los electrodos, el cátodo y el ánodo. El cátodo consiste en una capa de óxido mixto de litio y metales de transición aplicada sobre una lámina de aluminio, y el ánodo consiste en una capa de carbono sobre una lámina de cobre. Entre ellos se encuentra un separador, un separador poroso impregnado con una mezcla de disolventes orgánicos y sales.

Debido al frío intenso, el calor, una subida repentina de tensión en la red al cargar el dispositivo u otro impacto en el dispositivo, este separador se daña. Entonces, los materiales dentro de la batería comienzan a reaccionar entre sí y a descomponerse.

Durante esta reacción química, se libera calor y la batería se calienta hasta casi 600 °C en segundos. Ningún fabricante de baterías garantiza una protección absoluta contra cortocircuitos y explosiones.

¿Qué han inventado los científicos?

Han desarrollado un polímero capaz de prevenir la ignición de la batería en caso de cortocircuito. Este compuesto consiste en cadenas orgánicas que contienen átomos de níquel.

El polímero se encuentra entre las capas de lámina y la sustancia catódica en la batería de iones de litio. Conduce la corriente eléctrica, pero deja de hacerlo cuando se oxida o se reduce; y como no hay reacción, la batería no se sobrecalienta ni se autoenciende.

Las pruebas de estrés del polímero en baterías tipo moneda para relojes inteligentes fueron exitosas. Con una subida de tensión en el rango de 2,8 voltios a 5 voltios, el polímero funcionó con una eficacia del 100 %. Prácticamente no afectó la capacidad y el rendimiento de la batería, reduciéndolos en no más del 10 %.

Actualmente, los desarrolladores se están preparando para las pruebas de estrés en baterías más grandes y están buscando inversores para ampliar y lanzar la producción en serie de nuevas baterías seguras.