從手機到汽車,鋰離子電池無所不在。 但是,最近發生的涉及這些設備起火或爆炸的事件表明,需要更安全的電池。 一種選擇是用固態電解質(SSE)替代易燃液體電解質。 但是,一些研究最深入的SSE本身是易燃的,從而無法解決最初的安全問題。 現在,研究人員在ACS的《納米快報》中報告說,他們已經開發出不會燃燒的SSE。

更安全的鋰離子電池


傳統的鋰離子電池由正極和負極組成,並由液態電解質和一薄層多孔塑料隔開。如果電池損壞  -  例如,如果電池過度充電或針狀鋰刺穿塑料隔板 - 電解液可能著火。科學家們已經嘗試了多種解決方案,例如在電解液中添加阻燃劑,或用SSE代替柔軟易燃的隔板和電解液。但是,最新的SSE有其自身的局限性,包括脆性和沈重性。使用聚合物SSE可以降低脆性,但鋰針仍會破壞這些柔軟的材料。聚合物/陶瓷複合材料的SSE解決了這個問題,但是大多數這些材料仍然是易燃的。易翠和他的同事想設計一個更安全的選擇。

該團隊開發了一種SSE,該SSE由多孔機械載體(聚酰亞胺薄膜),阻燃添加劑(十溴二苯乙烷)和聚合物電解質(聚環氧乙烷/雙[三氟甲烷磺酰基]鋰)組成。 研究人員說,這是第一款防火的超輕聚合物基SSE。 實際上,他們用這種SSE製成的電池即使在暴露於火焰的情況下仍能正常工作。 此外,新的SSE可以提供至少與傳統鋰離子電池相當的能量密度和性能。