Batterie che esplodono: stop a scoppi e incendi con l’estintore molecolare
Batterie agli ioni di litio più sicure grazie a un nuovo estintore molecolare integrato: la soluzione al problema che ha afflitto Samsung e i suoi Galaxy Note 7 arriva dai ricercatori dell’Università di Stanford che hanno messo a punto una microcapsula termosensibile in grado di rilasciare un ritardante di fiamma efficace a sopprimere la combustione degli elettroliti infiammabili, come il carbonato di etilene (CE) e dietil carbonato (DEC), contenuti nella soluzione della batteria.
La ricerca, pubblicata su ScienceAdvances, promette di andare oltre l’utilizzo di ritardanti di fiamma disciolti all’interno della soluzione elettrolitica stessa che, di fatto, riducono la conducibilità ionica e le prestazioni elettrochimiche: il composto a base di fosfati (TPP, fosfato di trifenile) è confinato all’interno di un nuovo “separatore termico intelligente” che risponde alle variazioni di temperatura. “Nel caso di corto circuito interno o esterno, reazioni esotermiche indesiderate possono portare ad un rapido aumento della temperatura interna e quindi a instabilità termica della batteria, causando incendi e esplosioni della batteria stessa” spiegano i ricercatori che hanno concentrato i loro sforzi nella sintesi di un polimero termosensibile per realizzare l’involucro della microcapsula.
In caso di temperature superiori a 150 gradi, il guscio della capsula polimerica si scioglie, rilasciando il ritardante contenuto all’interno direttamente nella soluzione elettrolitica della batteria e sopprimendo così l’eventuale combustione degli elettroliti infiammabili in meno di mezzo secondo. Le microcapsule possono essere inserite in entrambi gli elettrodi delle attuali batterie al litio senza avere effetti negativi sulla loro prestazioni: una soluzione che in futuro può tornare utile anche per le batterie ad alta densità utilizzate sulle auto elettriche.
