《科学进展》分子灭火器能防止电池爆炸

2025年10月27日 阅读量:194

元素百科介绍科学进步的分子灭火器可以防止电池爆炸。你再也不用担心智能手机爆炸了。科学家们设计了一种热活化的分子灭火器,可以使锂电池更安全。

离子电池仍有火灾风险

这种电池在人们的日常生活中应用越来越广泛,包括移动电话、笔记本电脑和所有电动汽车。尽管科学家们正在不断改进离子电池,但他们仍然有着火的风险。斯坦福大学的研究人员最近在《科学进步》上发表了一篇论文,称这个问题已经得到了解决。

锂离子电池的新思路

他们发现在电解质溶液中添加了一种含磷的阻燃剂三苯基磷酸酯(TPP),燃烧链可以有效地淬灭。研究表明,TPP可以有效地降低商业电池电解质碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯的燃烧。添加的TPP浓度越高,其特殊燃烧时间显著降低。

然而,安全性的提高将“牺牲”电池性能:TPP将抑制电解质的导电性。因此,据报道,研究人员利用电纺丝技术制备了一种“核壳”结构的微米纤维,其中防火剂TPP位于纤维的核心,聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)用聚合物外壳包裹。这些纤维在电纺丝过程中无序堆叠,最终形成自支撑多孔膜。

当电池正常运行时,PVDF-HFP外壳中保护防火剂,一旦电池发生热失控,导致温度升高,PVDF-HFP保护外壳部分熔化;包裹的TPP释放抑制燃烧的作用。

本研究有望为制备高性能、安全性好的锂离子电池提供新的思路。


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