一組華盛頓州立大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種類(lèi)似口香糖的電池材料，可以顯著提高鋰離子電池的安全性。

在西屋機(jī)械與材料工程學(xué)院杰出教授KatieZhong的帶領(lǐng)下，研究人員最近報(bào)道了他們?cè)凇跋冗M(jìn)能源材料”雜志上的工作。他們還提交了專(zhuān)利。

高性能鋰電池在從計(jì)算機(jī)到飛機(jī)的各種應(yīng)用中都很受歡迎，因?yàn)榕c其他電池相比，它們能夠存儲(chǔ)大量能量。然而，它們最大的潛在風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自電池中的電解質(zhì)，其在所有商用可充電鋰電池中由液體或凝膠制成。電解質(zhì)是電池的一部分，允許離子在陽(yáng)極和陰極之間移動(dòng)以產(chǎn)生電能。液體酸溶液可能泄漏甚至產(chǎn)生火災(zāi)或化學(xué)灼傷危險(xiǎn)。

雖然商業(yè)電池制造商有辦法解決這些安全問(wèn)題，例如添加溫度傳感器或阻燃添加劑，但他們“無(wú)法從根本上解決安全問(wèn)題，”鐘說(shuō)。

Zhong的研究小組開(kāi)發(fā)了一種類(lèi)似膠狀的鋰電池電解液，它在導(dǎo)電時(shí)起液態(tài)電解質(zhì)的作用，但不會(huì)產(chǎn)生火災(zāi)危險(xiǎn)。

研究人員一直在尋找固體電解質(zhì)以解決安全問(wèn)題，但它們不能很好地導(dǎo)電，并且很難將它們物理連接到陽(yáng)極和陰極。他告訴她的學(xué)生們，鐘正在尋找一種既能起到液體作用又能保持與陽(yáng)極和陰極相連的材料-“就像你在鞋子上嚼口香糖一樣”。

由鐘先生建議，研究生Yu“Will”Wang專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了他的電解質(zhì)模型。它的粘度是真正的口香糖的兩倍，并且非常好地粘附在其他電池組件上。

該材料是液體和固體的混合物，含有懸浮在蠟或類(lèi)似材料的固體顆粒上的液體電解質(zhì)材料。電流可以容易地穿過(guò)電解質(zhì)的液體部分，但是固體顆粒充當(dāng)保護(hù)機(jī)制。如果材料變得太熱，固體會(huì)熔化并容易阻止導(dǎo)電，從而防止任何火災(zāi)危險(xiǎn)。電解質(zhì)材料也是柔韌且輕質(zhì)的，這可用于未來(lái)的柔性電子設(shè)備。你可以拉伸，粉碎和扭曲它，它繼續(xù)導(dǎo)電幾乎和液體電解質(zhì)一樣。此外，膠粘劑電解液應(yīng)易于組裝成現(xiàn)有的電池設(shè)計(jì)，鐘說(shuō)。

雖然研究人員已證明其電解質(zhì)具有良好的導(dǎo)電性，但他們希望盡快開(kāi)始在真實(shí)電池中測(cè)試他們的想法。Zhong的團(tuán)隊(duì)是WSU研究人員的一部分，他們?nèi)ツ戢@得華盛頓研究基金會(huì)的支持，為電池制造實(shí)驗(yàn)室提供裝備，用于建造和測(cè)試商業(yè)尺寸的鋰電池材料。研究小組還在共同努力，將他們的技術(shù)整合到更安全，更靈活的低成本電池中。