顆粒在線訊：研究人員正在努力以各種方式改進電池技術，其中最重要的是解決易燃性問題?？茖W家們已經制定了一種新的電解質配方，以一種非常有希望的方式來解決這個問題：依靠額外的鹽含量來規(guī)避有問題的化學反應。

我們的手機、筆記本電腦和電動汽車中的鋰離子電池有一定的起火風險，因為它們在運行時產生熱量。我們已經看到許多有趣的方法來管理這種風險，包括集成阻燃劑、提醒用戶注意過熱的警告系統(tǒng)，以及在過熱發(fā)生之前關閉設備的熔斷開關。

許多有希望的解決方案集中在可燃液體電解質上，它在電池的兩個電極之間攜帶電流。缺陷和溫度上升會導致這些電解質膨脹和/或點燃，然后可能導致智能手機或電動汽車起火。這一過程通常在140°F（60°C）左右發(fā)生，電解質中的溶劑開始蒸發(fā)并從液體變成氣體。

斯坦福大學的研究生、這項新研究的第一作者Rachel Z Huang說："電池行業(yè)最大的挑戰(zhàn)之一就是這個安全問題，所以有很多努力在嘗試制造一種安全的電池電解質。"

斯坦福大學的研究生Rachel Huang共同開發(fā)了一種用于鋰電池的新型電解質 Jian-Cheng Lai/Stanford University

黃和她在斯坦福大學和SLAC國家加速器實驗室的同事已經開發(fā)出一種能夠承受高溫而不起火的電池。這種基于聚合物的新型電解質包含了大量的鋰鹽，稱為LiFSI，占其總重量的63%。與直覺相反的是，它與易燃的溶劑分子配對，兩者形成一種共生關系，有利于電池的安全和性能。

溶劑分子使電解質能夠傳導離子，并達到與傳統(tǒng)電解質相同的性能，而高濃度的鹽則固定了這些分子，防止它們蒸發(fā)，進而防止火災。該團隊的不易燃電解質在鋰離子電池中進行了測試，它能夠從室溫一直安全運行到212°F（100°C）。

在左邊可以看到標準的電池材料起火，而在右邊可以看到一種新穎的不易燃材料能夠抵御這種情況

斯坦福大學的教授Zhenan Bao說："這項新發(fā)現(xiàn)為基于聚合物的電解質設計指出了一條新的思路。這種電解質對于開發(fā)未來既高能量密度又安全的電池非常重要"。

該團隊的新電解質的一個關鍵特征是，它具有類似于傳統(tǒng)電解質的膠狀形式，這意味著它可以與現(xiàn)有的電池部件集成，而不像其他實驗性的不易燃電解質。該團隊認為在電動汽車的應用中特別有潛力，在那里電池可以更緊密地擠在一起，而沒有過熱的風險。這將等同于提高能量密度和擴大范圍。

研究作者Yi Cui說："這種非常令人興奮的新電池電解質與現(xiàn)有的鋰離子電池技術兼容，并將對消費電子和電氣運輸產生巨大影響。"

這項研究發(fā)表在《物質》雜志上。

來源：cnBeta.COM