鋰電池有了“迷你滅火器” —阻燃劑膠囊既防爆又不影響性能
還在擔(dān)心你的手機(jī)會爆炸?一種手機(jī)“迷你型滅火器”新鮮出爐了,它能讓手機(jī)過熱后自動關(guān)機(jī)。據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站近日報道,斯坦福大學(xué)崔屹團(tuán)隊在最新鋰電池設(shè)計中,將人們熟悉的阻燃劑PPT(即磷酸三苯酯)用超薄聚合物材料密封成膠囊,這種分離裝置放在正負(fù)極之間但與電解液隔離,只有受熱到一定溫度時,聚合物膠囊外殼融化,阻燃劑才會釋放到電解液中,既能防止電池燃爆,又不會降低其性能。
鋰電池因超輕、高效等性能被廣泛用于手機(jī)、筆記本電腦和其他移動設(shè)備中,但其含有揮發(fā)后能自燃成分,長時間使用過熱后存在爆炸危險。為解決這一“熱失控”問題,科學(xué)家們曾試圖為鋰電池裝上火警器或加入防止短路的化學(xué)成分,但這都會降低電解液的導(dǎo)電性能。
而崔屹團(tuán)隊發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的最新設(shè)計,電池正常工作時阻燃劑“宅”在塑料纖維膠囊內(nèi),當(dāng)溫度升到150℃后,膠囊外殼融化,阻燃劑緊急“滅火”。實驗表明,當(dāng)把膠囊放入燃燒起來的電池液中,它們能在不到半秒(0.4秒)時間內(nèi)快速融化并釋放阻燃劑成功滅火。將膠囊植入商用鋰電池后檢測發(fā)現(xiàn),電池的電化學(xué)性能沒有絲毫降低。
崔屹表示,如果這種膠囊的實驗室表現(xiàn)能在實際應(yīng)用中得到驗證,鋰電池甚至能可靠地用到電動汽車和電動飛機(jī)中。但有科學(xué)家質(zhì)疑認(rèn)為,膠囊“滅火器”的使用壽命才是要考慮的關(guān)鍵因素,必須與一般電動車使用10年到20年的期限匹配。“我們已經(jīng)進(jìn)行過相關(guān)測試,這種膠囊在反復(fù)充放電360次后,只有少量阻燃劑泄漏到電解液中。至于使用多長時間后阻燃劑泄漏量最終會影響到電池性能,還需進(jìn)一步研究。”崔屹說。