没得比 发表于 2016-1-14 12:47:43

新型锂离子电池可防止意外爆炸

 据斯坦福大学表示,该校研究人员研发出可以防止爆炸的锂离子电池,这种电池可以在过热之前关闭,在温度降下来后迅速重启。

  人们尝试了多种策略来解决锂离子电池意外爆炸的问题。设计的电池首次可在反复加热和冷却循环中关闭和重启,且性能不会受到影响。

  传统的锂离子电池包含两个电极,电极之间是携带带电离子的液态或凝胶状的电解质。刺穿、短路或过度充电都会使电池产生热量。如果温度达到约150摄氏度,电解质就会着火并引发爆炸。有几种技术已经被用来防止电池爆炸,例如在电解质中加入阻燃剂,或在电池过热之前发出警报。但是这些技术都是不可逆的,也就是说电池在出现过热之后就无法再次使用了。

  为了解决这一问题,该研究团队将目光转向了纳米技术。在实验中,他们在带有纳米级凸起的镍颗粒表面覆盖了一层石墨烯,并将这些颗粒嵌入具有弹性的聚乙烯薄膜中。将聚乙烯薄膜与一个电极连接起来,这样电流可以通过它。为了导电,那些带凸起的镍颗粒需要彼此接触。但是在热膨胀过程中,聚乙烯薄膜被拉伸,这些镍颗粒就相互分开了,这就使薄膜不再导电,电流就不会通过电池。

  研究人员把电池加热到70摄氏度以上后,聚乙烯薄膜迅速膨胀,镍颗粒相互分开,电池不再工作。但是当电池温度回落到70摄氏度以下,聚乙烯薄膜收缩,镍颗粒回到相互接触状态,电池开始继续产生电流。他们甚至可以把温度调高或降低,这取决于嵌入了多少镍颗粒,以及选择什么样的聚合物材料。

  与之前的方式相比,对电池的设计提供了一种兼具高性能和安全性的可靠、快速且可逆的策略。这种策略具有非常好的应用前景。

页: [1]
查看完整版本: 新型锂离子电池可防止意外爆炸