新型增稠電解質(zhì)護(hù)航鋰電池安全
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-02 15:39
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新型加厚電解質(zhì)的鋰電池是安全的
電動(dòng)汽車(chē)中最常見(jiàn)的一種電池是鋰離子電池，但汽車(chē)受到撞擊或其他撞擊會(huì)導(dǎo)致電池著火或爆炸。
美國(guó)阿克倫大學(xué)(university of akron)高分子科學(xué)副教授于竹博士表示:“盡管我們?cè)陔姵責(zé)峁芾矸矫孀龀隽司薮笈?，但近期電?dòng)車(chē)電池起火和爆炸事件仍然引起了公眾的極大關(guān)注。”在大多數(shù)情況下，電池需要經(jīng)受外部沖擊或撞擊等異常情況才能著火。”
朱博士和他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)造一種“剪切增厚”電解液來(lái)提高鋰離子電池的安全性。
電解液被放置在正極和負(fù)極之間，使它們能夠承受沖擊，因此任何沖擊都不會(huì)導(dǎo)致電池著火或爆炸。在正常情況下，新的電解質(zhì)保持柔軟。
“電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池的正極和負(fù)極被一層非常柔軟的薄膜和液體電解質(zhì)分開(kāi)，”Yu Zhu說(shuō)。所以我們?cè)谡Ｇ闆r下仍然使用類(lèi)似的液體電解質(zhì)，但在沖擊條件下，液體電解質(zhì)可以提高其機(jī)械強(qiáng)度，所以我們開(kāi)發(fā)了剪切增稠電解質(zhì)。”
這種電解質(zhì)可以想象成水和面粉的混合物，當(dāng)你用手慢慢攪拌面粉和水時(shí)，你會(huì)感覺(jué)到一絲阻力。但是，如果攪拌速度加快，則會(huì)產(chǎn)生明顯的阻力。事實(shí)上，保齡球可以從水和面粉的表面彈回來(lái)，當(dāng)它被擊中時(shí)，表現(xiàn)得好像它是固體一樣。
具有這種性質(zhì)的液體稱(chēng)為球狀體，是非牛頓流體。假設(shè)電解液也是一種膨脹的物質(zhì)，它可以防止電池在受到外部沖擊時(shí)短路。但是制作剪切增稠的電解液比混合面粉和水要困難得多，因?yàn)殡娊庖旱慕M成是混亂的，包括不同的離子、溶劑和添加劑。
朱指出，在初步研究中，我們展示了一種改進(jìn)的低成本玻璃纖維，它能產(chǎn)生剪切增稠電解質(zhì)，與商用鋰離子電池兼容，并顯示出良好的抗沖擊性。與傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)相比，這種剪切增稠電解質(zhì)不會(huì)顯著降低鋰離子電池的性能。
電解液受到?jīng)_擊后立即變成固體，由于剪切增厚效應(yīng)，對(duì)外界沖擊產(chǎn)生更大的力。該解決方案可作為電池組外部熱管理系統(tǒng)的補(bǔ)償，該系統(tǒng)往往無(wú)法應(yīng)對(duì)電池突然受到的外部沖擊。
此外，朱還表示，這項(xiàng)研究可以提高鋰離子電池的安全性，尤其是電動(dòng)汽車(chē)使用的鋰離子電池，以及防彈儲(chǔ)能設(shè)備等其他應(yīng)用的安全性。
