这种新型聚合物电解质使锂离子电池不易燃

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斯坦福大学的研究人员发明了一种用于锂离子电池的不易燃电解质。新型聚合物基溶剂锚定不易燃电解质,简称SAFE,使电子设备能够在高温下工作而不点火。

锂离子电池有起火风险,因为它们在高温下会着火。这是因为它们内部使用的电极是易燃的。

这项新研究的第一作者、斯坦福大学研究生Rachel Z Huang说:“电池行业面临的最大挑战之一是安全问题,所以我们花了很多努力来制造一种安全的电池电解质。”

传统的锂离子电池电解质是由溶解在液态有机溶剂中的锂盐制成的。当温度超过140华氏度(60摄氏度)时,溶剂开始蒸发,从液体转化为气体,导致电池膨胀。然后气体着火,电池爆炸。

由SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学教授崔毅(Yi Cui)领导的团队开始生产一种基于聚合物的电解质,这种电解质既能提供安全性,又能提供性能。

他将一种特殊的锂盐(LiFSI)添加到基于聚合物的电解质中,将混合物从电解质重量的不到一半增加到63%。额外的盐可以防止电解质在高温下蒸发,防止它们着火。在温度测试中,锂离子电池在高达212华氏度(100摄氏度)的温度下继续工作。

黄说:“我只是想看看我能加多少,并测试一下极限。”

需要注意的重要一点是,这种新型电解质与传统电解质具有相同的一致性。这将使其易于集成到传统结构中,不像其他实验性的不易燃电解质。

这也可以用在电动汽车上。

崔毅教授说:“这种非常令人兴奋的新型电池电解质与现有的锂离子电池技术兼容,将对消费电子产品和电力运输产生重大影响。”

这项研究发表在《物质》杂志上。

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