未来“智能电池”可自动报警

发布日期:2014-10-20 09:59,查看次数:888

锂离子电池会为人们的笔记本电脑、移动电话和电动汽车提供能源。它们是紧凑和可充电的,但是也存在一个巨大的缺点:这些电池偶尔会突然起火。

2013年,两架飞机上的锂离子电池着火后,波音公司停飞了全部机群。

现在,材料科学家找到一个聪明的方法,能够在危险发生前,向受损电池使用者发出警告。相关研究成果近日在线发表于《自然—通讯》杂志。

一块典型的锂离子电池包括氧化锂阴极和石墨阳极,它们被一片极薄的多孔聚合物薄片分离,这个薄片允许离子在电极之间游走。当电池被过度充电时,被称为“树枝晶”的锂的微观链条会从阳极萌发出来,并刺穿聚合物分离器,直到它们接触到阴极。

穿过树枝晶到达阴极的电流能使电池发生短路,从而引起电池过热,有时会发生火灾。尝试阻止树枝晶形成,能获得有限的成功,因此研究人员在尝试一些不同的东西。

科学家制造了一个“智能”分离器—在两个聚合物薄片中间加入一个50纳米厚的铜薄片,并且将铜薄层与第三电极相连。当树枝晶到达分离器时,阳极和铜层间的电压会降为零,这会警示使用者更换受损电池,以避免危险,虽然它仍能安全操作。


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