電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
隨著手機、平板、電動車的普及，鋰離子電池在人們生活中發揮著越來越緊要的作用。電池安全問題也成了一個不容忽視的問題。怎么樣提高鋰離子電池的安全性，降低電池過熱爆炸風險，已成為擺在科學家面前的一個緊要課題。
近日，加州大學圣地亞哥分校的研究者MatthewGonzalez提出了一個“溢洪道”概念，目的是處理鋰離子電池因過熱發生爆炸的問題。
研究者首先從“鋰枝晶問題”入手。
我們都了解，鋰電池主要由兩個電極、電解質和隔離膜組成，離子先從鋰陰極出發，經過電解質與隔離膜，最后抵達石墨陽極。
而失控生長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，引發電池短路等安全問題。
為此，研究者先將導電納米碳管附涂在隔離膜上，當枝晶形成并刺穿隔離膜時，電子就會集中在納米碳管上，然后慢慢地從電池“流出”，這種辦法就像水庫的“溢洪道”，當水庫里水位超過安全限度時，水就從“溢洪道”向下游流出，戒備水壩被毀壞。
MatthewGonzalez說：“新型隔離膜會緩慢地排出過多的電荷，同時還可戒備電子‘溢出’到陰極那一側，當它攔截到鋰枝晶時，電池會開始自放電，因此電池短路時就不會有足夠的能量爆炸。”
研究者在探測中發現，裝有全新隔離膜的鋰離子電池在充放電20到30次內逐漸退化，可做到預先警示；而采用傳統隔板，電池可能會在某一循環中猛然壞掉，且完全無法預測。
目前，加裝“溢洪道”的鋰離子電池離實用化還有很多工作要做，但大量鋰離子電池安全問題的發生證明了研發這種電池的必要性。
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