【环球网】科学家帮锂电池加装“溢洪道”：以降低电池过热爆炸的风险
随着手机、平板、电动汽车的普及 ， 锂电池在人们生活中发挥着越来越重要的作用 。 电池安全问题也成了一个不容忽视的问题 。 怎样提高锂电池的安全性 ， 降低电池过热爆炸风险 ， 已成为摆在科学家面前的一个重要课题 。
近日 ， 加州大学圣地亚哥分校的研究者Matthew Gonzalez提出了一个“溢洪道”概念 ， 目的是解决锂电池因过热发生爆炸的问题 。
研究者首先从“锂枝晶问题”入手 。
我们都知道 ， 锂离子电池主要由两个电极、电解质和隔离膜组成 ， 离子先从锂阴极出发 ， 经过电解质与隔离膜 ， 最后抵达石墨阳极 。
而失控生长的锂枝晶可以快速地降低电池的性能 ， 缩短电池使用寿命 ， 甚至刺穿电极之间的隔离膜 ， 引发电池短路等安全问题 。
为此 ， 研究者先将导电纳米碳管附涂在隔离膜上 ， 当枝晶形成并刺穿隔离膜时 ， 电子就会聚集在纳米碳管上 ， 然后慢慢地从电池“流出” ， 这种方法就像水库的“溢洪道” ， 当水库里水位超过安全限度时 ， 水就从“溢洪道”向下游流出 ， 防止水坝被毁坏 。
Matthew Gonzalez说：“新型隔离膜会缓慢地排出过多的电荷 ， 同时还可防止电子‘溢出’到阴极那一侧 ， 当它拦截到锂枝晶时 ， 电池会开始自放电 ， 因此电池短路时就不会有足够的能量爆炸 。 ”
研究者在测试中发现 ， 装有全新隔离膜的锂电池在充放电20到30次内逐渐退化 ， 可做到预先警示；而采用传统隔板 ， 电池可能会在某一循环中突然坏掉 ， 且完全无法预测 。
目前 ， 加装“溢洪道”的锂电池离实用化还有很多工作要做 ， 但大量锂电池安全问题的发生证明了研发这种电池的必要性 。
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