斯 坦 福 在 电 池 里 装 “ 灭 火 器 ”， 可 以 防 止 爆 炸

此 前 的 类 似 设 计 没 有 把 阻 燃 剂 包 裹 起 来 ， 对 电 池 性 能 影 响 较 大 。 锂 离 子 电 池 是 科 技 界 当 前 最 大 的 问 题 之 一 。 虽 然 它 因 能 量 密 度 高 、 性 能 好 、 寿 命 长 而 广 泛 用 于 电 子 设 备 ， 但 所 引 起 频 发 的 安 全 事 故 不 容 忽 视 。 近 日 斯 坦 福 材 料 系 的 崔 屹 团 队 在 Science 子 刊 《 科 学 进 展 》 上 发 文 ， 提 出 了 在 电 池 里 添 加 阻 燃 剂 ， 又 不 影 响 电 池 性 能 的 新 技 术 ， 可 以 有 效 防 止 电 池 爆 炸 。 锂 离 子 电 池 内 部 是 有 机 溶 剂 构 成 的 电 解 液 ， 在 过 热 或 损 坏 时 容 易 燃 烧 ， 有 时 还 可 能 爆 炸 ， 三 星 Note 7 的 电 池 爆 炸 事 故 可 能 因 此 而 起 ， 并 将 在 下 周 一 公 布 调 查 结 果 。 崔 屹 团 队 提 出 的 解 决 方 案 ， 是 在 电 池 内 部 添 加 了 一 种 新 型 电 纺 丝 分 离 器 ， 它 的 外 壳 会 在 过 热 时 熔 融 ， 释 放 出 内 部 的 阻 燃 剂 ， 有 效 防 止 电 池 燃 烧 。 该 团 队 目 前 在 纽 扣 电 池 中 进 行 了 实 验 。 来 自 ： 论 文 示 意 图 与 以 往 类 似 的 成 果 不 同 ， 这 种 结 构 的 阻 燃 剂 包 在 聚 合 物 保 护 壳 里 ， 因 此 并 不 会 影 响 电 池 性 能 。 以 往 的 分 离 器 通 常 用 聚 乙 烯 —— 也 就 是 塑 料 制 成 。 崔 屹 团 队 的 分 离 器 采 用 磷 酸 三 苯 酯 （TPP） 作 为 阻 燃 剂 ， 实 验 采 用 1.5 cm 直 径 的 电 池 ， 电 解 液 的 火 焰 只 需 要 0.4 秒 就 能 扑 灭 ； 同 时 使 用 聚 合 物 PVDF-HFP 作 为 外 壳 ， 在 160℃ 时 会 熔 融 破 裂 。 点 燃 直 径 1.5cm 的 分 离 器 ，0.4 秒 后 火 焰 熄 灭 。 图 片 来 自 一 篇 科 学 论 文 这 种 分 离 器 就 像 是 在 电 池 里 的 自 动 灭 火 器 ， 一 旦 温 度 过 热 就 会 触 发 ， 扑 灭 火 情 。 目 前 这 项 成 果 在 硬 币 电 池 中 成 功 试 用 ， 数 据 显 示 不 影 响 电 池 的 长 期 性 能 。 但 应 用 到 更 大 的 电 池 ， 或 是 应 对 电 气 破 坏 或 物 理 破 坏 的 情 况 ， 则 需 要 进 一 步 的 测 试 。 除 了 在 电 池 里 添 加 阻 燃 剂 ， 还 有 科 研 团 队 采 取 了 用 固 态 电 解 质 取 代 易 燃 的 电 解 液 的 方 法 ， 用 人 工 智 能 寻 找 合 适 的 材 料 。LG G6 手 机 则 采 用 热 管 散 热 技 术 ， 带 走 电 池 的 热 量 。 这 项 技 术 短 期 内 还 无 法 投 入 使 用 ， 研 究 人 员 希 望 将 来 能 应 用 到 手 机 或 汽 车 。 题 图 ：《 葫 芦 兄 弟 》