美國研發新型可防止意外爆炸的鋰離子電池

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美國研發新型可防止意外爆炸的鋰離子電池

美國斯坦福大學的研究人員研發出一種可防止爆炸的鋰離子電池。該電池可以在過熱之前關閉，在溫度降下來后迅速重啟。

傳統的鋰離子電池若被刺穿、短路或過度充電，會使電池產生熱量，如果溫度達到約150℃，電解質就會著火并引發爆炸。為了防止電池爆炸，此前，研究人員通常采取在電解質中加入阻燃劑或在電池過熱前發出警報等技術，但這些技術都是不可逆的。

為了解決這一問題，斯坦福大學的研究人員將目光轉向了納米技術。研究人員在帶有納米級凸起的鎳顆粒表面覆蓋了一層石墨烯，并將這些鎳顆粒嵌入具有彈性的聚乙烯薄膜中，再將聚乙烯薄膜與電極連接起來。為了導電，帶凸起的鎳顆粒需要彼此接觸。但在熱膨脹過程中，聚乙烯薄膜被拉伸，鎳顆粒就會相互分開，使薄膜不再導電。研究人員將電池加熱到70℃以上后，聚乙烯薄膜迅速膨脹，鎳顆粒相互分開，電池不再工作。而當電池溫度回落到70℃以下時，聚乙烯薄膜收縮，鎳顆粒回到相互接觸狀態，電池繼續產生電流。研究人員還可通過調整鎳顆粒的多少及聚合物的種類調節保護溫度。

該電池的設計提供了一種兼具高性能和高安全性的可靠、快速且可逆的策略，具有良好的應用前景。

(W.KJ)