科学家提出新概念 将解决锂电池因过热发生爆炸的问题

随着手机、平板、电动汽车的普及，锂电池在人们生活中发挥着越来越重要的作用。电池安全问题也成了一个不容忽视的问题。怎样提高锂电池的安全性，降低电池过热爆炸风险，已成为摆在科学家面前的一个重要课题。

近日，加州大学圣地亚哥分校的研究者Matthew Gonzalez提出了一个“溢洪道”概念，目的是解决锂电池因过热发生爆炸的问题。

研究者首先从“锂枝晶问题”入手。

我们都知道，锂离子电池主要由两个电极、电解质和隔离膜组成，离子先从锂阴极出发，经过电解质与隔离膜，最后抵达石墨阳极。

而失控生长的锂枝晶可以快速地降低电池的性能，缩短电池使用寿命，甚至刺穿电极之间的隔离膜，引发电池短路等安全问题。

为此，研究者先将导电纳米碳管附涂在隔离膜上，当枝晶形成并刺穿隔离膜时，电子就会聚集在纳米碳管上，然后慢慢地从电池“流出”，这种方法就像水库的“溢洪道”，当水库里水位超过安全限度时，水就从“溢洪道”向下游流出，防止水坝被毁坏。

Matthew Gonzalez说：“新型隔离膜会缓慢地排出过多的电荷，同时还可防止电子‘溢出’到阴极那一侧，当它拦截到锂枝晶时，电池会开始自放电，因此电池短路时就不会有足够的能量爆炸。”

研究者在测试中发现，装有全新隔离膜的锂电池在充放电20到30次内逐渐退化，可做到预先警示；而采用传统隔板，电池可能会在某一循环中突然坏掉，且完全无法预测。

目前，加装“溢洪道”的锂电池离实用化还有很多工作要做，但大量锂电池安全问题的发生证明了研发这种电池的必要性。

责任编辑：wv