Как прозрачная батарея показала, почему взрываются смартфоны
В 2016 году компания Samsung попросила всех владельцев смартфонов Galaxy Note 7 сдать устройства и получить компенсацию. За месяц, прошедший со дня релиза Galaxy Note 7, больше 100 телефонов взорвались или загорелись, что вынудило многие авиакомпании и аэропорты мира запретить их перевозку на своих самолетах.
Однако проблема Galaxy Note 7 — это проблема всех литий-ионных аккумуляторов. Чтобы разобраться в том, что и как заставляло батарейки Samsung взрываться, ученые из университетов Колорадо и Мичигана решили заглянуть внутрь аккумулятора и снять работу батарейки на видео. Для этого они сделали батарейку с прозрачной стенкой.
Прозрачная стенка литий-ионной батареи позволила наблюдать формирование дендритов — металлических образований на электродах, которые появляются, когда батарейка накапливает и тратит заряд. Дендриты — это большая проблема. Со временем они снижают эффективность работы батареи, поскольку на их образование расходуется жидкий электролит. Кроме того, рост дендритов может привести к короткому замыканию, из-за которого батарея может взорваться или загореться.
До появления прозрачного аккумулятора ученые и инженеры не представляли, как именно формируются дендриты. Понимание этого процесса может облегчить создание батарей нового типа — литий-металлических устройств, намного более эффективных, чем ионные.