锂离子电池的一个问题是它们容易着火并炸毁各种小工具,例如手机、玩具甚至汽车。为了解决这个问题,斯坦福大学的一组研究人员制造了带有内置灭火器的锂离子电池。他们将一种称为磷酸三苯酯的成分(一种通常用作电子产品阻燃剂的化合物)添加到保持正负极分开的部件的塑料纤维中。
令人印象深刻的是,如果电池的温度达到 150°C,塑料纤维就会熔化并释放化学物质。根据研究人员的测试,该方法可以在 0.4 秒内阻止电池燃烧。
以前在电池内制造微型灭火器的尝试阻碍了它们的性能。如果锂离子电池充电过快或微小的制造错误漏网,则可能导致短路,从而导致火灾。据该项目的首席科学家崔毅说,他的团队的电池没有相同的效果,因为这种化学物质在常温下不会释放。
“使用我们的‘智能’隔膜,电池电化学性能在正常情况下不会受到阻燃剂的影响,”崔说。“然而,一旦发生潜在的热失控,阻燃剂就会被激活,将火灾或爆炸扼杀在萌芽状态。”
该图显示了用于锂离子电池的具有热触发阻燃性能的智能电纺隔膜的示意图。
如图所示,自立式隔膜由具有核壳结构的超细纤维组成,其中阻燃剂作为核,聚合物作为壳。将阻燃剂封装在保护性聚合物壳内,防止了阻燃剂直接暴露和溶解到电解液中,防止了它们对电池电化学性能的负面影响。在热触发时,聚合物外壳会熔化,然后封装的阻燃剂会释放到电解液中,有效地抑制电解液的着火和燃烧。
继续寻找更好的电池 与许多依赖电池技术的电池供电设备不同,它的发展非常缓慢。目前,改进电池技术的压力很大,这是阻碍移动设备和其他各种产品的领域之一。
制造商一直在平衡消费者对寿命更长的电池和功能更强大的设备的需求,这些设备具有更好的图形和更详细的显示以及先进的电池技术。尽管如此,提高电池容量还是很困难的,而且任何设备中的电池都存在失效的风险。
审核编辑:汤梓红
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