Chinesische Wissenschaftler haben einen bedeutenden Durchbruch bei der Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien erzielt, indem sie das thermische Durchgehen vollständig verhindert haben. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Hu Yongsheng vom Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat eine Batterie entwickelt, die ein neuartiges polymerisierbares nicht brennbares Elektrolyt (PNE) mit einem Selbstschutzmechanismus verwendet. Laut den Forschern ist dies das erste Mal, dass ein solches Ergebnis weltweit erzielt wurde. Darüber berichtet Ixbt.com.
Das innovative System basiert auf Triethylphosphat, das nicht brennbar bleibt und sich schnell polymerisieren kann, wenn die Temperaturen steigen. Dieser Prozess schafft eine Schutzbarriere innerhalb der Batterie, die die Elektroden isoliert und mechanische und chemische Wechselwirkungen zwischen ihnen blockiert. Diese Eigenschaft, so die Forscher, ermöglicht das vollständige Stoppen der Kettenreaktion des thermischen Durchgehens.
Die Technologie wurde experimentell an einer 3,5 Ah Natrium-Ionen-Zelle, die in Stahl eingeschlossen ist, validiert. Sie behielt ihre Funktionalität selbst bei 300 °C bei und bestand erfolgreich einen Nageldurchdringungstest, einen der strengsten Sicherheitstests für Batterien. Während des Tests wurden weder Rauch noch Feuer oder Explosion beobachtet.
Darüber hinaus beeinträchtigt das neue Design nicht die Betriebsparameter. Die Entwickler behaupten, einen breiten Betriebstemperaturbereich von -40 bis +60 °C und eine hohe Energiedichte von 211 Wh/kg. Es ist auch bemerkenswert, dass alle in der neuen Batterie verwendeten Materialien bereits ausgereifte Industrieprodukte sind, was darauf hindeutet, dass diese Entwicklung nicht nur ein Laborergebnis ist, sondern eine potenziell tragfähige Grundlage für die weitere Industrialisierung von Natrium-Ionen-Batterien.
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