乘飛機的情況下，鋰電池是不可以托運的；一些設計方案欠佳的商品，比如三星GalaxyNote7，連做為手提式行李箱帶上上機操作都不好；純電動車起火的安全事故也是不斷見諸報端。

鋰電那么不安全，是由于在高溫、撞擊等狀況產生時，充電電池非常容易起火、乃至引起發(fā)生爆炸，針對特種公司、汽車安全性組成嚴重危害。基本鋰電還是這般，針對有著高效率能量相對密度的下一代鋰電池——鋰金屬電池而言，其安全系數(shù)則是更大的難題。能夠那么說，安全隱患是困惑著鋰電池進一步發(fā)展趨勢的關鍵要素之一，也是很多科學研究精英團隊關鍵科技攻關的目標。

前不久，國際性著名原材料學者、《麻省理工科技評論》“三十五歲下列自主創(chuàng)新35人”評審團、斯坦福學校崔屹專家教授榜首的精英團隊在鋰金屬電池安全領域獲得了重大進展。她們產品研發(fā)出了一種能夠防火安全的超輕型鋰金屬電池電解質溶液原材料，用這類電解質溶液做成的充電電池不僅有著高效率能量相對密度和優(yōu)異的光電催化特性，還有著了非常高的安全系數(shù)：不但不容易起火，還會繼續(xù)在就算早已起火的狀況下持續(xù)保持工作中！此項成效為鋰金屬電池安全系數(shù)的科學研究強調了全新升級的方位。

無論是手機上、電腦上，還是純電動車、儲能電站，大家的生活起居和人們操縱氣候問題的勤奮都離不了鋰電池。而鋰電池科學研究最重要的方位之一，便是提升它的比能量，也就是企業(yè)品質鋰電能夠帶上的電磁能。針對手機上而言，高效率能量相對密度代表著更長的續(xù)航時間，而針對純電動車而言則代表著里程數(shù)。

提升鋰電池比能量最重要的關鍵技術之一，是應用鋰金屬材料、而不是鋰元素的化學物質來做為鋰電的電級。從而做成的鋰金屬電池，比能量能夠做到目前充電電池的數(shù)倍，被覺得是下一代高效率能量相對密度充電鋰電池的“圣杯”。但鋰金屬電池有一個非常大的難題——它很不安全。

一塊鋰電的構造，能夠被了解成是一個“三明治”，夾在中間的是承擔傳送鋰離子電池的電解質溶液/膈膜，而坐落于左右兩邊的是承擔傳送電流量的電級。在高電流量或是數(shù)次循環(huán)系統(tǒng)以后，鋰金屬電極的表層會生出一種稱為鋰枝晶的物品。鋰枝晶原本是鋰金屬材料不斷沉定、溶解的結果，但伴隨著它的生長發(fā)育，它會捅穿充電電池正極負極中間的電解質溶液/膈膜，讓充電電池的正極負極立即連在一起，導致短路故障，從而引起充電電池的熱無法控制，導致著火、發(fā)生爆炸等狀況的出現(xiàn)。以便處理這個問題，專家想到了許多構思。在其中的一條是應用固體原材料，而不是現(xiàn)階段流行商業(yè)服務鋰電池選用的液體原材料，來作為充電電池的電解質溶液。有一定沖擊韌性的固態(tài)電解質有著“硬實”的表層，能夠抑制鋰枝晶的生長發(fā)育，進而確保充電電池的安全性。殊不知，目前的固態(tài)電解質卻都有各的難題：有的過厚，會造成充電電池的比能量降低；有的易燃，造成安全系數(shù)不佳；有的過軟，沒法抑制鋰枝晶的生長發(fā)育……總而言之，并沒有一款電解質溶液能夠另外考慮鋰金屬電池的性能卓越和安全性必須。而崔屹精英團隊明確提出的這類電解質溶液原材料，是第一種能夠另外保證防火安全、纖薄、又光電催化特性優(yōu)質的固態(tài)電解質原材料。這一原材料的竅門取決于，它融合了三類原材料各有的優(yōu)點。最先，是多孔結構的聚酰亞胺膜（Polyimide，PI）。它是一種運用普遍的施工材料。它具備很高的沖擊韌性，能夠對鋰枝晶的生長發(fā)育開展抑制；溶點也很高，能保證不在太強烈的點燃產生的情況下不會熔融，進而減少短路故障的風險性；并且，這類原材料還能夠做得太?。▋H有10-25μm），還超輕，進而明顯提升充電電池的比能量。次之，是十溴二苯己烷（DBDPE）。它是一種防火材料，將這類原材料加上到聚酰亞胺膜（PI）里，能夠避免電解質溶液著火。

是聚氧化乙烯（PEO）和雙三氟羥基磺酰羥基鋰（LiTFSI）。這二種原材料導電率出色、成本低、重量較輕，是得到了普遍科學研究的高聚物電解質溶液原材料，也是現(xiàn)階段很多鋰金屬電池挑選的固態(tài)電解質原材料。將這二種原材料加上到新式電解質溶液中，讓電解質溶液有著了很好的光電催化特性。由高沖擊韌性的聚酰亞胺膜（、無鹵阻燃劑十溴二苯己烷（DBDPE，虛線圖上橘色一部分）和高導電率的聚氧化乙烯（PEO）、雙三氟羥基磺酰羥基鋰（LiTFSI，虛線圖中灰色一部分）組成的新式固態(tài)電解質（來源于：Cui,etal.）

歷經檢測，她們發(fā)覺，三種原材料的特性都會這類高分子材料中獲得了極致的反映。最先，沖擊韌性。新式電解質溶液原材料的沖擊韌性，比由聚氧化乙烯（PEO）和雙三氟羥基磺酰羥基鋰（LiTFSI）組成的基本電解質溶液原材料高于了4個量級，明顯提升了電解質溶液抑制鋰枝晶的工作能力。歷經60°C下300鐘頭的檢測，這類高韌性的電解質溶液原材料仍然能夠很好地抑制鋰枝晶的生長發(fā)育。次之，阻燃性。基本PEO/LiTFSI電解質溶液原材料能夠隨便引燃，但從下面的圖中能夠見到，加上了無鹵阻燃劑DBDPE的新材料，在點燃以后的2秒左右內火苗就自主滅掉了，主要表現(xiàn)出了出色的防火安全特性。第三，導電性和循環(huán)系統(tǒng)可靠性。歷經300次循環(huán)系統(tǒng)以后，新式電解質溶液原材料仍然保持了很高的倍數(shù)（1C下131mAhg1），而做為對比的基本PEO/LiTFSI電解質溶液，倍數(shù)顯著要更低，循環(huán)系統(tǒng)特性都不平穩(wěn)。因此，由這三類原材料融合而成的全新升級固態(tài)電解質，便另外有著了防火安全、纖薄、導電性的優(yōu)質特性。在更為苛刻的全充電電池打火試驗中，基本充電電池早已點著、形變、“棄療”了，但新式電解質溶液做成的充電電池，就算被火苗包囊，卻仍然能夠為LED燈供電系統(tǒng)。以后，火苗還能自主滅掉。

這就是文章開頭的那一幕。一般狀況下，鋰電超溫就會有將會造成發(fā)生爆炸，不要說再次工作中了，不引起火災事故即使非常好了。這類新型電池不但起火還能工作中，以后還能自主救火，針對鋰電而言是十分難能可貴的事兒。

現(xiàn)階段，鋰電的安全系數(shù)獲得了愈來愈多的人的關心。不久前，充電電池大佬byd公布的全新升級“刀頭充電電池”，主推的定義之一便是高安全系數(shù)。每家充電電池生產商也都躍躍欲試，期待在鋰電安全領域取出自身的計劃方案。崔屹精英團隊的這一新突破盡管尚處在試驗室環(huán)節(jié)，但意味著鋰金屬電池早已能夠在有著高效率能量相對密度的另外，兼顧非常高的安全系數(shù)。這為鋰電科學研究出示了全新升級的方位。