Deși bateriile litiu-ion folosite în cadrul smartphone-urilor și vehiculelor electrice sunt susceptibile la incendii și chiar la explozii în cazul în care acestea încep să se supraîncălzească, un material inspirat de hidrogelurile regăsite în scutece și lentile de contact ar putea reduce riscul.
Bateriile folosite în interiorul multor tehnologii moderne conțin una sau mai multe celule litiu-ion, care pot genera în mod colectiv o cantitate mare de energie. Cu toate acestea, bateriile sunt relativ fragile, iar deteriorarea uneia sau mai multor celule poate declanșa o reacție în lanț, denumită „thermal runnaway”. În trecut, au fost incidente în care unele mașini electrice, smartphone-uri și scutere electrice au luat foc din cauza bateriilor defecte.
În general, producătorii își doresc ca fiecare dintre celulele litiu-ion dintr-o baterie să conducă căldura produsă de modulele învecinate. Astfel poate avea lor răcirea modulelor care se apropie de thermal runnaway. Totuşi, odată ce situația ajunge într-un anumit punct critic, celula periculos de fierbinte ar trebui să poată fi izolată, astfel încât aceasta să nu pericliteze alte celule.
Wu Hui și colegii acestuia din cadrul Universității Tsinghua din Beijing au creat un material care poate fi folosit pentru a înveli celulele individuale și care are o conductivitate termică foarte bună, ce ajută la menținerea echilibrului termic. La o anumită temperatură, care poate fi ajustată pentru a se potrivi cu diferitele tipuri de baterii, apa prinsă în material se evaporă și lasă în urmă un schelet care izolează celulele pentru a preveni agravarea situației. Materialul este un hidrogel impregnat cu particule ceramice minuscule, care pot fi modelate în orice formă pentru a se potrivi cu diferitele modele de baterii.
Deși materialele precum aerogelurile au fost folosite în trecut pentru a izola celulele bateriilor, acestea sunt izolatori permanenți iar procesul de fabricație este costisitor. Cercetătorii au declarat faptul că noul material este ieftin și că aceștia lucrează deja cu firme din industrie pentru a-l implementa în cadrul noilor baterii.
Wu a declarat faptul că problema fenomenului de thermal runnaway este o problemă vitală de siguranță, care trebuie să fie rezolvată. „Suntem foarte interesați de situația privind siguranța bateriilor și, având în vedere faptul că producția de vehiculele electrice s-a intensificat foarte mult, problema este foarte, foarte importantă. În China au existat cel puțin 7000 de cazuri de baterii care au luat foc în urma unor accidente într-un singur an, iar acest număr crește dramatic. De asemenea, la nivel global, acest număr poate fi de două sau trei ori mai mare”, a adăugat el.
