隨著手機(jī)、平板、電動(dòng)汽車的普及，鋰離子電池在人們生活中發(fā)揮著越來(lái)越緊要的用途。電池安全問題也成了一個(gè)不容忽視的問題。怎么樣提高鋰離子電池的安全性，降低電池過熱爆炸風(fēng)險(xiǎn)，已成為擺在科學(xué)家面前的一個(gè)緊要課題。

近日，加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究者M(jìn)atthewGonzalez提出了一個(gè)“溢洪道”概念，目的是處理鋰離子電池因過熱發(fā)生爆炸的問題。

研究者首先從“鋰枝晶問題”入手。

我們都了解，鋰離子電池重要由兩個(gè)電極、電解質(zhì)和隔離膜組成，離子先從鋰陰極出發(fā)，經(jīng)過電解質(zhì)與隔離膜，最后抵達(dá)石墨陽(yáng)極。

而失控生長(zhǎng)的鋰枝晶可以快速地降低電池的性能，縮短電池使用壽命，甚至刺穿電極之間的隔離膜，引發(fā)電池短路等安全問題。

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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為此，研究者先將導(dǎo)電納米碳管附涂在隔離膜上，當(dāng)枝晶形成并刺穿隔離膜時(shí)，電子就會(huì)集中在納米碳管上，然后慢慢地從電池“流出”，這種辦法就像水庫(kù)的“溢洪道”，當(dāng)水庫(kù)里水位超過安全限度時(shí)，水就從“溢洪道”向下游流出，戒備水壩被毀壞。

MatthewGonzalez說：“新型隔離膜會(huì)緩慢地排出過多的電荷，同時(shí)還可戒備電子‘溢出’到陰極那一側(cè)，當(dāng)它攔截到鋰枝晶時(shí)，電池會(huì)開始自放電，因此電池短路時(shí)就不會(huì)有足夠的能量爆炸?！?/p>

研究者在探測(cè)中發(fā)現(xiàn)，裝有全新隔離膜的鋰離子電池在充放電20到30次內(nèi)逐漸退化，可做到預(yù)先警示；而采用傳統(tǒng)隔板，電池可能會(huì)在某一循環(huán)中猛然壞掉，且完全無(wú)法預(yù)測(cè)。

目前，加裝“溢洪道”的鋰離子電池離實(shí)用化還有很多工作要做，但大量鋰離子電池安全問題的發(fā)生證明了研發(fā)這種電池的必要性。