一組華盛頓州立大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種類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題，例如添加溫度傳感器或阻燃添加劑，但他們“無法從根本上解決安全問題，”鐘說。

Zhong的研究小組開發(fā)了一種類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專門設(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。

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。