Новый сенсор поможет предотвратить пожары и взрывы литий-ионных батарей

Ученые разработали сенсор, который может предупреждать о возможных авариях с литий-ионными батареями. Эти батареи используются повсеместно — от смартфонов до электромобилей, но в случае перегрева или повреждения могут становиться причиной пожаров и взрывов. Проблема безопасности литий-ионных аккумуляторов особенно актуальна для электромобилей. Только в 2021 году по всему миру было зафиксировано более 20 возгораний, вызванных их неисправностью. Новый сенсор, представленный исследователями из Китая и Великобритании в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, может помочь предотвратить такие инциденты. Главная причина возгораний — утечка паров электролита, содержащих летучие вещества, которые могут воспламеняться при контакте с воздухом. Разработанный сенсор обнаруживает пары этиленкарбоната (EC) — ключевого компонента электролита, позволяя выявлять потенциальные проблемы еще до возникновения аварии. Для создания сенсора ученые использовали ковалентные органические каркасы (COF) — молекулярные структуры, способные избирательно реагировать на определенные газы. С помощью компьютерного моделирования они протестировали сотни возможных материалов, в итоге выбрав COF-QA-4, который оказался наиболее чувствительным и точным. Он способен обнаруживать пары EC в концентрации всего 1,15 частей на миллион. Этот сенсор может использоваться не только в электромобилях, но и в бытовых устройствах, системах промышленной безопасности и других сферах.