斯坦福大學(xué)開發(fā)出可防止電池爆炸的分子滅火器

斯坦福大學(xué)開發(fā)出可防止電池爆炸的分子滅火器

美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)出一種熱活化分子滅火器，能夠使鋰電池更安全。

鋰電池在移動(dòng)電話、筆記本電腦，以及電動(dòng)汽車等產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛，但其存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)。斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在電解質(zhì)溶液里加入一種含磷阻燃劑——三苯基磷酸酯（TPP），能夠有效地降低商業(yè)鋰電池電解液碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯的燃燒性，從而淬滅燃燒鏈。隨著添加的TPP濃度的增大，其特異燃燒時(shí)間顯著縮短。但是，安全性的提升會(huì)“犧牲”電池的性能：TPP會(huì)抑制電解質(zhì)的導(dǎo)電性。為了解決這一問(wèn)題，研究人員采用電紡絲技術(shù)，制備了一種“核-殼”結(jié)構(gòu)的微米纖維，其中，防火劑TPP位于纖維的內(nèi)核，其被聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）高分子外殼所包裹。這些纖維在電紡絲的過(guò)程中無(wú)序堆疊，最后形成一張自支撐的多孔膜。

在電池正常運(yùn)行時(shí)，防火劑被保護(hù)在PVDFHFP的外殼里，一旦電池發(fā)生熱失控導(dǎo)致溫度升高，PVDF-HFP的保護(hù)外殼就會(huì)部分熔化；被包裹的TPP就會(huì)釋放，起到抑制燃燒的作用。該項(xiàng)研究成果為制備兼具高性能和良好安全性的鋰離子電池提供了新的思路。 (W.KX)