锂离子电池是科技界当前最大的问题之一。虽然它因能量密度高、性能好、寿命长而广泛用于电子设备,中国直播网 ,但所引起频发的安全事故不容忽视。
近日斯坦福材料系的崔屹团队在 Science 子刊《科学进展》上发文,提出了在电池里添加阻燃剂,又不影响电池性能的新技术,可以有效防止电池爆炸。
锂离子电池内部是有机溶剂构成的电解液,在过热或损坏时容易燃烧,有时还可能爆炸,三星 Note 7 的电池爆炸事故可能因此而起,并将在下周一公布调查结果。
崔屹团队提出的解决方案,是在电池内部添加了一种新型电纺丝分离器,它的外壳会在过热时熔融,释放出内部的阻燃剂,有效防止电池燃烧。

该团队目前在纽扣电池中进行了实验。 来自:论文示意图
与以往类似的成果不同,这种结构的阻燃剂包在聚合物保护壳里,因此并不会影响电池性能。
以往的分离器通常用聚乙烯——也就是塑料制成。崔屹团队的分离器采用磷酸三苯酯(TPP)作为阻燃剂,中国直播网,实验采用 1.5 cm 直径的电池,电解液的火焰只需要 0.4 秒就能扑灭;同时使用聚合物 PVDF-HFP 作为外壳,在 160℃ 时会熔融破裂。

点燃直径 1.5cm 的分离器,0.4 秒后火焰熄灭。图片来自一篇科学论文
这种分离器就像是在电池里的自动灭火器,一旦温度过热就会触发,扑灭火情。
目前这项成果在硬币电池中成功试用,数据显示不影响电池的长期性能。但应用到更大的电池,或是应对电气破坏或物理破坏的情况,则需要进一步的测试。
除了在电池里添加阻燃剂,还有科研团队采取了用固态电解质取代易燃的电解液的方法,用人工智能寻找合适的材料。LG G6手机则采用热管散热技术,带走电池的热量。
这项技术短期内还无法投入使用,研究人员希望将来能应用到手机或汽车。
题图:《葫芦兄弟》
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