解決鋰離子電池易燃性問題的方法

因為熱穩(wěn)定性差,沒有良好的電氣控制系統(tǒng),所以鋰離子電池是電動潛力巨大安全隱患在路上,除了電動汽車,消費電子產(chǎn)品使用相同的鋰離子電池有易燃的特點,雖然已經(jīng)安全測試之前交付,但如新聞,如手機(jī)電池爆破經(jīng)常被報道。

最近,來自北卡羅來納大學(xué)教堂山分校(UNCChapelHill)的研究人員,在一個實驗中被稱為全氟聚合物聚醚(Perfluoropolyether),發(fā)現(xiàn)材料可以和鋰鹽溶液,這意味著完成電池導(dǎo)電特性,研究人員DominicaWong澄清:大多數(shù)的聚合物溶解的鹽,但這種材料可以。最重要的是，它不是易燃的。

全氟聚醚，簡稱PFPE，是一種室溫下類似液體的聚合物，幾十年來一直被用作航天機(jī)械部件的潤滑劑。具有良好的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性。但手機(jī)、筆記本電腦和電動汽車的電池也要電解質(zhì)，而電解質(zhì)通常是由富含離子的聚二乙酸乙酯(DMC)構(gòu)成的。

領(lǐng)導(dǎo)該研究小組的約瑟芬德西蒙說，由于DMC的存在，鋰離子電池不穩(wěn)定，即使在室溫下它也是易燃的。所以當(dāng)一輛電動汽車被擊中時，即使電池里沒有火，電池也很容易著火，把汽車變成反應(yīng)堆。因此，假如PFPE可以替代DMC作為電解液，理論上可以大大提高電池的穩(wěn)定性。事實上，德西蒙的團(tuán)隊做到了。他們將PFPE和DMC作為鋰離子電池的電解液進(jìn)行熔融，發(fā)現(xiàn)不僅電池的熱穩(wěn)定性有了很大的提高，而且導(dǎo)電功率也有了很大的提高。

德西蒙還強(qiáng)調(diào)使用鋰空氣電池。鋰空氣電池的缺點之一,能量密度最高的鋰離子電池,電解液是不兼容的氧氣,和PFPE也許能夠幫助處理,使鋰空氣電池,具有相同的能量密度與汽油,實用更近一步。

那么PFPE電解質(zhì)電池在熱穩(wěn)定性方面表現(xiàn)如何呢?研究人員進(jìn)行的測試表明,該電池可以承受-90℃到200℃的溫度范圍內(nèi),它太緊了電動汽車的動力鋰電池,而典型的鋰離子電池可以承受-20℃-60℃的溫度范圍,溫度太低,太高,其導(dǎo)電率將大大降低。

盡管PFPE電池離商業(yè)化使用還有很長的路要走，但它至少證明了一件事:電動汽車電池的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性完全可以找到一個處理方法。