新开发的材料可以抑制电池的热失控

  • 发布时间:2024-10-14 10:22:06 来源:
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导读 韩国最大的化学公司 LG Chem 的工程师和材料科学家团队开发出一种材料,他们声称这种材料可以大大降低电池热失控和起火的风险。在发表于

韩国最大的化学公司 LG Chem 的工程师和材料科学家团队开发出一种材料,他们声称这种材料可以大大降低电池热失控和起火的风险。在发表于《自然通讯》杂志的论文中,该团队描述了他们如何开发这种材料以及它在测试中的效果如何。

过去几年,消费者曾目睹或听说过智能手机或汽车电池起火的事件。据发现,这些是由热失控引起的,即电池内部的阳极和阴极靠得太近,甚至更糟的是,它们实际上接触到了一起。

结果是短路,产生热量,并很快导致。在这项新尝试中,LG 团队开发了一种薄材料,当放置在阴极和集电极之间时,可以防止热失控。

这种新材料的设计理念是,当电池过热时,切断电池内部的电流。添加电子传感器体积太大,而且在切断电流之前可能会发生热故障。

研究小组建议,一个更好的想法是在阳极和集电极之间放置一层薄薄的导电材料,电池中的电流通过该材料流动,而这种材料在某个温度下会自动停止导电。

这种新材料是一种金属复合材料,LG 团队称之为安全增强层 (SRL)。他们制作了厚度仅为一微米的薄片,并将其放入传统电池中,然后测试其功能。

他们发现,在正常条件(温度范围为 90°C 至 130°C)之外,SRL 可充当导体,使电流正常流动。但随着温度升高,电阻每升高 1°C 增加 5,000 欧姆,导致电流减少。该团队还发现,情况正好相反——当温度降低时,电阻会降低。

研究人员还在现实条件下测试了改进后的电池。在一次测试中,他们将钉子钉入电池,这一动作几乎总是会导致电池起火,但研究人员发现,在安装 SRL 后,要么不会起火,要么会起一小团火,但很快就会自动熄灭。该团队还尝试用重物压扁电池,这是另一种让电池着火的可靠方法,他们也得到了同样的结果。

该团队计划继续对不同尺寸和类型的电池中的 SRL 进行安全测试,目标是在不久的将来将它们出售给电池制造商。

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