長期以來，熱失控問題一直是阻礙具有高能量密度和高功率輸送電池發(fā)展的障礙。在超快速充放電過程或其他危險情況下,電池會在瞬間產(chǎn)生大量熱量，進而引發(fā)安全問題。為了消散電池中積聚的熱量，科學家們已經(jīng)提出了幾組物理安全保護措施，例如采用熔斷式開關、滅火劑和關閉電流收集器等。但是，這些物理防護方法僅提供了一次性保護，使用了這些措施，無法保證在電池溫度冷卻后可以自發(fā)恢復其原始工作狀態(tài)。因此，我們需要設計更加智能和能夠主動響應的內(nèi)部安全策略，以制造具有動態(tài)電化學性能和對溫度具有自適應響應的智能電池。

目前市面上出現(xiàn)了一種水凝膠，這種基于溶膠凝膠的過度水凝膠由于對環(huán)境溫度的敏感性而受到了廣泛的研究興趣。在低于室溫的情況下，它們通常是液態(tài)的，而在加熱到臨界溫度以上時，可以很快轉變成固態(tài)凝膠。此外，這種相變轉變是可逆的，這顯示出水凝膠極佳的溫度敏感性。因此，這種溶膠凝膠轉移聚合物可能是設計具有智能熱負荷的高級電池的良好候選者材料。

最近，一個由香港城市大學的支春義（音）教授領導的研究小組宣布他們成功合成了一種溫度敏感的溶膠-凝膠過渡態(tài)電解質(zhì)，該電解質(zhì)中同時摻入了質(zhì)子態(tài)的聚合物（N-異丙基丙烯酰胺-共-丙烯酸）（PNA）。最后這種電解質(zhì)被用于可充電的Zn/α-MnO2電池系統(tǒng)中。在高于低臨界溫度的加熱之后，包含PNA的溶膠-凝膠電解質(zhì)中發(fā)生凝膠化過程，并且顯著抑制鋅離子的遷移，這導致了電池比容量的降低，同時電池內(nèi)阻增加，從而關閉電池。

而在電池冷卻后，電解質(zhì)轉變?yōu)橐簯B(tài)，鋅離子可以在電解質(zhì)中穿行，電池的原始電化學性能得以恢復。更重要的是，與傳統(tǒng)策略不同，溶膠-凝膠電解質(zhì)賦予了熱響應電池在不同溫度下的動態(tài)充放電速率性能，從而實現(xiàn)電池的“智能”熱控制。這項工作代表了通過可逆溶膠-凝膠轉變實現(xiàn)自保護電池的可行概念。