Ученые представили две инновационные технологии безопасности батарей: самоуничтожение и самозатухание
Научное сообщество анонсировало сразу два прорыва в области безопасности и экологичности источников питания. Исследователи из Университета Райса и Университета штата Северной Каролины создали влагоактивируемую батарею с функцией самоуничтожения, а команда из Клемсонского университета (США) и Хунаньского университета (Китай) разработала литий-ионный аккумулятор с электролитом, работающим по принципу огнетушителя. Оба решения адресуют критические проблемы современной электроники: утилизацию, безопасность хранения и защиту от несанкционированного доступа. 
Влагоактивируемая батарея: питание из воздуха и защита данных
Команда инженеров под руководством исследователей Университета Райса и Университета штата Северной Каролины представила принципиально новую архитектуру источника питания. Батарея использует магниевый анод, катод из серебра или хлорида серебра, а также целлюлозную мембрану с солями хлорида лития. Ключевая особенность — активация происходит за счёт поглощения влаги из окружающего воздуха: 멤брана впитывает влагу, растворяет соли и образует электролит, запускающий электрохимическую реакцию.
Пока устройство находится в герметичной упаковке, оно остаётся полностью неактивным. Это решает сразу несколько задач: радикально увеличивается срок хранения без потери заряда, полностью исключается применение токсичных и горючих жидких электролитов, а сама конструкция становится биоразлагаемой и экологически безопасной. Отсутствие жидкого электролита в неактивном состоянии также устраняет риск утечек и самовосгорания при длительном хранении. 
Биомиметика чешуи панголина: гибкость без потерь энергии
Механическую устойчивость и эластичность батарее придала природа. Инженеры вдохновились строением чешуи панголина — перекрывающиеся элементы позволяют источнику питания растягиваться, сгибаться и даже скручиваться без заметной потери плотности энергии. Такая архитектура открывает путь к интеграции в носимую электронику, медицинские импланты и гибкие датчики, где жёсткие корпусные решения неприменимы. В ходе лабораторных тестов прототип успешно питал Bluetooth-оксиметр в течение 30 часов, подтверждая работоспособность в реальных сценариях использования. 
Система самоуничтожения: термическая ликвидация электроники за три минуты
Наиболее необычной характеристикой разработки стала встроенная система самоуничтожения, ориентированная на защиту конфиденциальных данных и предотвращение несанкционированного вскрытия. В отдельном герметичном отсеке корпуса хранится сухая смесь алюминия и йода. При нарушении целостности корпуса — например, при попытке физического доступа к внутренностям устройства — смесь контактирует с влагой из воздуха, инициирует экзотермическую реакцию и сильно нагревается. Высокая температура необратимо уничтожает электронику и сами электрохимические элементы батареи.
В демонстрационном эксперименте беспроводной газовый датчик с микросхемой, запитанный такой батареей, полностью вышел из строя менее чем за три минуты после вскрытия. По замыслу авторов, технология может найти применение в военных, разведывательных и корпоративных устройствах, где физическая безопасность данных критична. Дополнительным бонусом становится невозможность повторного использования или реверс-инжиниринга скомпрометированного прибора. 
Самозатухающие литий-ионные батареи: электролит по принципу огнетушителя
Параллельно с американо-китайской группой ученых из Клемсонского университета и Хунаньского университета предложили иной подход к безопасности — модификацию самого электролита литий-ионных аккумуляторов. Результаты опубликованы в журнале Nature Sustainability. Авторы заменили традиционные легковоспламеняющиеся органические растворители на вещества, сродни используемым в огнетушителях. Модифицированные коммерческие охлаждающие жидкости начали функционировать в качестве электролитов, обеспечивающих перенос ионов лития между анодом и катодом, но при этом способных подавлять горение. 
Тест гвоздем и экстремальный температурный диапазон
Ключевым испытанием стала стандартная процедура «теста гвоздем» — забивание гвоздя из нержавеющей стали через заряженную батарею для имитации внутреннего короткого замыкания. Обычные литий-ионные элементы при этом вспыхивают за секунды из-за термического разбега. Прототипы с новым электролитом выдержали удар и не загорелись. По словам авторов, их разработка «хорошо работала в широком диапазоне температур, примерно от -75 °C до +80 °C», эффективно отводила тепло и тушила внутренние очаги возгорания.
Это критически важно для электромобилей, станционарных накопителей энергии и потребительской электроники, где возгорания пауэрбанков, смартфонов и электросамокатов стали регулярными новостями. В МЧС России ранее подчеркивали: механические повреждения, короткое замыкание, излишний заряд и распад электролита — главные причины ЧП с литий-ионными батареями. Самозатухающий электролит адресует корень проблемы, делая сам аккумулятор активным участником пожаробезопасности. [изображение | тест проникновения гвоздем самозатухающей батареи]
Два вектора — одна цель: безопасная энергетика будущего
Обе разработки, несмотря на различную физику процессов, решают фундаментальный конфликт современных батарей: высокую энергоплотность против химической агрессивности и пожарной опасности. Влагоактивируемая биоразлагаемая батарея с самоуничтожением ориентирована на нишу разовых, носимых и защищённых устройств с ограниченным сроком службы. Самозатухающие литий-ионные элементы претендуют на массовый рынок — от смартфонов до электротранспорта — где требуется долгий цикл жизни и высокая мощность. Коммерциализация обеих технологий ещё впереди, но научная валидация пройдена: статьи опубликованы в рецензируемых изданиях, демонстрационные прототипы прошли критические тесты. Индустрия получила готовые архитектурные решения для следующего поколения безопасных источников питания.