受能源和燃燒領(lǐng)域國際綜述類期刊ProgressinEnergyandCombustionScience邀請，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室教授孫金華以通訊作者身份發(fā)表題為Areviewoflithiumionbatteryfailuremechanismsandfirepreventionstrategies的評論文章，特任教授王青松和博士生毛斌斌為該論文的共同第一作者，馬里蘭大學(xué)副教授StanislavStoliarov為合作者。該論文結(jié)合孫金華和王青松團(tuán)隊十多年來在鋰離子電池安全方向的研究成果和國際研究動態(tài)，總結(jié)、歸納了鋰離子電池安全研究的最新進(jìn)展，分析提出了鋰離子電池?zé)崾Э氐脑杏龣C(jī)理和成災(zāi)機(jī)制，并對其安全研究方向進(jìn)行了展望。

鋰離子電池由于其能量密度高、循環(huán)性能優(yōu)良以及無記憶效應(yīng)，成為便攜式電子產(chǎn)品的主導(dǎo)電源，并在電動汽車和儲能電站等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但由于其能量密度高以及易燃易爆的組成成分，在熱、電或機(jī)械濫用條件下，極易發(fā)生熱失控燃燒（圖1），近年來由于鋰離子電池?zé)崾Э匾l(fā)的火災(zāi)事故屢見報道。該論文首先基于鋰離子電池的結(jié)構(gòu)特性和組成材料，分析了鋰離子電池在不同溫度下主要化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)和熱力學(xué)特性，理清了熱失控過程的主控反應(yīng)，詳細(xì)討論了鋰離子電池在典型濫用情形下熱失控的孕育機(jī)制（圖2）；其次介紹了單體電池和電池模組的火災(zāi)行為，以及電池產(chǎn)熱、產(chǎn)氣和熱失控擴(kuò)展的行為特征，分析揭示了電池荷電狀態(tài)、電極材料和電解液等對電池火災(zāi)行為的影響規(guī)律；第三，進(jìn)而對鋰離子電池火災(zāi)防控技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，分析了提升鋰離子電池本質(zhì)安全性技術(shù)方法的優(yōu)缺點，并對電池火災(zāi)滅火技術(shù)進(jìn)行了歸納、總結(jié)和評述；最后，論文對電池安全性的未來研究方向進(jìn)行了展望。

該工作得到國家科技部、基金委、教育部和中科院的支持。

圖1.鋰離子電池火災(zāi)事故主要原因分析

圖2.鋰離子電池?zé)崾Э刂聻?zāi)歷程