美國研發(fā)新型可防止意外爆炸的鋰離子電池

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美國研發(fā)新型可防止意外爆炸的鋰離子電池

美國斯坦福大學的研究人員研發(fā)出一種可防止爆炸的鋰離子電池。該電池可以在過熱之前關閉，在溫度降下來后迅速重啟。

傳統(tǒng)的鋰離子電池若被刺穿、短路或過度充電，會使電池產(chǎn)生熱量，如果溫度達到約150℃，電解質(zhì)就會著火并引發(fā)爆炸。為了防止電池爆炸，此前，研究人員通常采取在電解質(zhì)中加入阻燃劑或在電池過熱前發(fā)出警報等技術，但這些技術都是不可逆的。

為了解決這一問題，斯坦福大學的研究人員將目光轉(zhuǎn)向了納米技術。研究人員在帶有納米級凸起的鎳顆粒表面覆蓋了一層石墨烯，并將這些鎳顆粒嵌入具有彈性的聚乙烯薄膜中，再將聚乙烯薄膜與電極連接起來。為了導電，帶凸起的鎳顆粒需要彼此接觸。但在熱膨脹過程中，聚乙烯薄膜被拉伸，鎳顆粒就會相互分開，使薄膜不再導電。研究人員將電池加熱到70℃以上后，聚乙烯薄膜迅速膨脹，鎳顆粒相互分開，電池不再工作。而當電池溫度回落到70℃以下時，聚乙烯薄膜收縮，鎳顆粒回到相互接觸狀態(tài)，電池繼續(xù)產(chǎn)生電流。研究人員還可通過調(diào)整鎳顆粒的多少及聚合物的種類調(diào)節(jié)保護溫度。

該電池的設計提供了一種兼具高性能和高安全性的可靠、快速且可逆的策略，具有良好的應用前景。

(W.KJ)