斯坦福大學開發出可防止電池爆炸的分子滅火器

斯坦福大學開發出可防止電池爆炸的分子滅火器

美國斯坦福大學的研究人員設計出一種熱活化分子滅火器，能夠使鋰電池更安全。

鋰電池在移動電話、筆記本電腦，以及電動汽車等產品中應用廣泛，但其存在爆炸風險。斯坦福大學的研究人員發現，在電解質溶液里加入一種含磷阻燃劑——三苯基磷酸酯（TPP），能夠有效地降低商業鋰電池電解液碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯的燃燒性，從而淬滅燃燒鏈。隨著添加的TPP濃度的增大，其特異燃燒時間顯著縮短。但是，安全性的提升會“犧牲”電池的性能：TPP會抑制電解質的導電性。為了解決這一問題，研究人員采用電紡絲技術，制備了一種“核-殼”結構的微米纖維，其中，防火劑TPP位于纖維的內核，其被聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）高分子外殼所包裹。這些纖維在電紡絲的過程中無序堆疊，最后形成一張自支撐的多孔膜。

在電池正常運行時，防火劑被保護在PVDFHFP的外殼里，一旦電池發生熱失控導致溫度升高，PVDF-HFP的保護外殼就會部分熔化；被包裹的TPP就會釋放，起到抑制燃燒的作用。該項研究成果為制備兼具高性能和良好安全性的鋰離子電池提供了新的思路。 (W.KX)