斯坦福大学新型锂离子电池可以防止电池意外起火

斯坦福大学新型锂离子电池可以防止电池意外起火

斯坦福大学的研究人员已开发出一种新型锂离子电池，能在过热时自动关闭，并在冷却后重新启动。

这一新技术可以防止电池的起火。斯坦福大学化学工程教授鲍哲南表示：“为了解决锂离子电池意外起火的问题，人们尝试了多种不同方法。我们设计了第一种在温度变化时能自动关闭及重启，同时性能不受影响的电池。”

鲍哲南及其团队成员在2016年1月11日的《自然能源》期刊上发表了这一研究成果。

普通的锂离子电池包含两个电极，而液体或胶状的电解液在两个电极之间传递电荷。因此，对电池的撞击、短路和过度充电都会导致发热。如果温度超过150度，那么电极就会着火，甚至引起爆炸。

此前已有多种技术被用于防止电池起火，例如在电解液中加入阻燃剂。2014年，斯坦福大学材料科学与工程副教授崔屹发明了一种“智能”电池，在过热情况下能发出告警。

作为论文的联合作者，崔屹表示：“不幸的是，这些技术不具有可逆转性，因此电池在过热后将无法再提供功能。很明显，尽管已有过许多尝试，但电池安全性仍是人们担心的问题，并需新的解决方法。”

为了解决这一问题，崔屹、鲍哲南，以及博士后研究员陈政(Zheng Chen，音)开始关注纳米技术。鲍哲南近期发明了一种可穿戴传感器，能监控人体温度。这一传感器由塑料材料制成，其中嵌入了突出于表面的纳米级镍颗粒。

在进行电池试验时，研究人员用石墨烯包裹镍颗粒，并将颗粒嵌入至弹性聚乙烯薄膜中。

当研究人员将电池加热至70度时，聚乙烯薄膜将会像气球一样膨胀，使颗粒相互分离，电池关闭。而随着温度的下降，聚乙烯将会收缩，颗粒将相互接触，而电池将重新开始产生电力。

鲍哲南表示，通过调节颗粒的数量，以及选择不同的聚合物薄膜，这一阈值温度可以改变，例如设置为50度或100度。

为了测试这种新材料的稳定性，研究人员使用热风枪对其进行重复的加热。结果显示，电池每次都能在正确的温度做出响应。崔屹表示：“与此前的方法相比，我们的设计带来了更可靠、速度更快、具有可逆转性的方法，既能保证良好的电池性能，也能改善安全性。这一技术有着很好的实际应用前景。”

斯坦福大学新型锂离子电池可以防止电池意外起火来源于零度电脑知识网