Batterie con estintore molecolare incorporato per prevenire incendi ed esplosioni

Uno dei più grandi problemi delle batterie agli ioni di litio è certamente la tendenza a prendere fuoco e ad esplodere in tutti i tipi di gadget elettronici, dai giocattoli agli smartphone. Un rischio per lungo tempo trascurato, che tuttavia è stato evidenziato dal caso del famigerato Note 7, sfortunato phablet di casa Samsung che è stato addirittura ritirato dal mercato per via della sua propensione all’autocombustione.

Per risolvere questo problema, un gruppo di ricercatori della Stanford University ha realizzato delle batterie agli ioni di litio dotate di estintori integrati, aggiungendo un componente chiamato “trifenile fosfato” (TPHP) alle fibre di plastica che separano gli elettrodi. Il trifenile fosfato è un composto utilizzato comunemente come ritardante di fiamma su numerosi dispositivi elettronici. Il meccanismo è relativamente semplice: se la batteria raggiunge una temperatura superiore ai 150 gradi Celsius, le fibre di plastica rilasciano il composto chimico, prevenendo in questo modo la loro combustione. Stando ai test effettuati, con questo metodo è possibile interrompere un principio di incendio nel giro di 0,4 secondi.

I precedenti tentativi di integrazione di estintori molecolari all’interno delle batterie sono risultati poco efficienti, dal momento che la loro presenza riduceva sensibilmente la loro performance. Yi Cui, scienziato a capo del progetto, sostiene che la soluzione elaborata dal proprio team di ricerca non è affetta da tale inconveniente e che il composto non viene rilasciato sotto le normali temperature di esercizio della batteria.

“Grazie ai nostri ‘smart separators’ le performance elettrochimiche della batteria non risentono del ritardante di fiamma in circostante normali. Tuttavia, nel momento in cui si raggiunge la temperatura critica, il ritardante si attiva soffocando l’incendio e prevenendo l’esplosione.”

Futuri esperimenti potrebbero essere condotti per assicurare che il sovraccarico o la cosiddetta “scarica profonda” della batteria non attivino il ritardante. Se siete particolarmente interessati all’argomento, vi consigliamo di leggere l’articolo scientifico originale pubblicato su Science.

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