As baterias de lítio trouxeram um grande salto para a humanidade. Smartphones, drones multi-rotores, veículos eléctricos de longa distância, bicicletas eléctricas, computadores portáteis para todas as condições climatéricas, monociclos eléctricos e skates – todos temos de agradecer às baterias de lítio, mas as baterias de lítio de alta densidade contêm enormes quantidades de energia e podem causar danos surpreendentes quando ocorre fuga térmica. Assim, os pesquisadores incorporaram capacidades de extinção de incêndio nas próprias baterias.

A fuga térmica e a descarga são menos prováveis ​​de ocorrer com baterias de lítio, especialmente se forem fabricadas de acordo com padrões rígidos e mantidas adequadamente. Mas agora que temos tantas baterias de lítio nas nossas casas, empresas, garagens, mochilas e veículos, e tantas baterias baratas e de qualidade inferior, os incêndios nas baterias de lítio tornaram-se uma realidade. Só em 2022, ocorreram mais de 200 incêndios em baterias de lítio na cidade de Nova York. Você definitivamente não quer estar por perto quando ocorrer um incêndio.

Quando uma bateria de lítio de pequena capacidade entra em ignição, a explosão é poderosa o suficiente para explodir as janelas da sala. Eles podem se tornar lança-chamas que borrifam metal derretido, incendiam edifícios e veículos próximos e são difíceis de extinguir quando ocorre a fuga térmica. Mas pesquisadores da Universidade Clemson e da Universidade de Hunan dizem ter conseguido uma solução inovadora.

A equipe de pesquisa criou um novo tipo de bateria de lítio recarregável, substituindo o típico líquido eletrolítico altamente inflamável por algo normalmente encontrado em extintores de incêndio. Não só isso, mas em vez de usar solventes orgânicos inflamáveis ​​comuns como eletrólito da bateria, eles usaram uma versão modificada do fluido térmico não inflamável Novec 7300 da 3M.

“O eletrólito permite que os íons de lítio portadores de carga passem pelo separador entre os eletrodos positivo e negativo de uma bateria de íons de lítio”, escreveu um dos pesquisadores em um artigo para The Conversation. "Ao modificar um refrigerante comercial barato para funcionar como eletrólito de bateria, fomos capazes de criar uma bateria que pode extinguir seu próprio fogo."

Os eletrólitos autoextinguíveis funcionam bem tanto em baterias de lítio quanto de íons de potássio e não pegam fogo mesmo se um prego penetrar na bateria. A solução de extintor de incêndio também funciona bem como eletrólito, funcionando bem na faixa de -75 a 80°C (-100 a 175°F), lidando com calor e frio extremos significativamente melhor do que os eletrólitos tradicionais e, em alguns casos, mantendo a capacidade da bateria durante um número bastante maior de ciclos de carga.

Também parece ser facilmente escalonável em escala comercial. “Como nosso eletrólito alternativo tem propriedades físicas semelhantes aos eletrólitos usados ​​atualmente, ele pode ser facilmente integrado às atuais linhas de produção de baterias. Se a indústria aceitar, prevemos que as empresas poderão utilizar equipamentos existentes de baterias de íons de lítio para produzir baterias não inflamáveis”, escreveram os pesquisadores.