鉅大LARGE | 點擊量:405次 | 2022年06月24日
我國科學家模仿蚌殼研制出"耐撞"鋰電池防護材料
電動汽車如發(fā)生車禍碰撞,可能會導致車載鋰電池起火爆炸。近期,我國科學技術大學學者受自然界蚌殼內(nèi)流光溢彩的珍珠母層啟發(fā),仿生構建出一種新型"仿珍珠母層隔膜"保護材料,實驗表明可有效降低受撞擊時鋰電池發(fā)生短路的可能性,提高安全性。國際材料領域優(yōu)秀學術期刊《先進材料》日前發(fā)表了該成果。
目前市場上主流的商業(yè)化鋰電池,廣泛采用多孔的聚烯烴材料作為電池隔膜保護材料。當隔膜受到外部沖擊時,這種孔結構很容易形變、開裂,導致電池內(nèi)部的離子流紊亂,進而發(fā)生短路乃至起火爆炸。
自然界中蚌類貝殼內(nèi)的珍珠母,是一種"堅硬又不失韌性"的優(yōu)異性能材料。近期,中科大教授姚宏斌、倪勇和俞書宏研究團隊仿生珍珠母,在聚乙烯隔膜表面構建起一種"層層磚泥"結構的新材料。
實驗顯示,運用商用隔膜保護材料的鋰電池,在受到?jīng)_擊時瞬時電壓的波動幅度達60%,而使用"仿珍珠母層隔膜"材料保護的電池電壓波動幅度在20%以下,且電壓恢復的速度更快。
"就像一拳打到了棉花上,新材料的獨特結構可以把受力向兩邊耗散,傳導到內(nèi)部的沖擊力就減少了。"姚宏斌教授介紹,實驗表明這種新材料對電池具有更好的保護用途,同時其生產(chǎn)成本不高,涂層厚度和現(xiàn)有商業(yè)材料相當,具有較好的應用前景。目前,科研團隊已申請專利。