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斯坦福大學的研究人員已開發出一種新型鋰離子電池，能在過熱時自動關閉，并在冷卻后重新啟動。 這一新技術可以防止電池的起火。斯坦福大學化學工程教授鮑哲南表示：“為了解決鋰離子電池意外起火的問題，人們嘗試了多種不同方法。我們設計了第一種在溫度變化時能自動關閉及重啟，同時性能不受影響的電池。” 鮑哲南及其團隊成員在2016年1月11日的《自然能源》期刊上發表了這一研究成果。 普通的鋰離子電池包含兩個電極，而液體或膠狀的電解液在兩個電極之間傳遞電荷。因此，對電池的撞擊、短路和過度充電都會導致發熱。如果溫度超過150度，那么電極就會著火，甚至引起爆炸。 此前已有多種技術被用于防止電池起火，例如在電解液中加入阻燃劑。2014年，斯坦福大學材料科學與工程副教授崔屹發明了一種“智能”電池，在過熱情況下能發出告警。 作為論文的聯合作者，崔屹表示：“不幸的是，這些技術不具有可逆轉性，因此電池在過熱后將無法再提供功能。很明顯，盡管已有過許多嘗試，但電池安全性仍是人們擔心的問題，并需新的解決方法。” 為了解決這一問題，崔屹、鮑哲南，以及博士后研究員陳政(Zheng Chen，音)開始關注納米技術。鮑哲南近期發明了一種可穿戴傳感器，能監控人體溫度。這一傳感器由塑料材料制成，其中嵌入了突出于表面的納米級鎳顆粒。 在進行電池試驗時，研究人員用石墨烯包裹鎳顆粒，并將顆粒嵌入至彈性聚乙烯薄膜中。 當研究人員將電池加熱至70度時，聚乙烯薄膜將會像氣球一樣膨脹，使顆粒相互分離，電池關閉。而隨著溫度的下降，聚乙烯將會收縮，顆粒將相互接觸，而電池將重新開始產生電力。 鮑哲南表示，通過調節顆粒的數量，以及選擇不同的聚合物薄膜，這一閾值溫度可以改變，例如設置為50度或100度。 為了測試這種新材料的穩定性，研究人員使用熱風槍對其進行重復的加熱。結果顯示，電池每次都能在正確的溫度做出響應。崔屹表示：“與此前的方法相比，我們的設計帶來了更可靠、速度更快、具有可逆轉性的方法，既能保證良好的電池性能，也能改善安全性。這一技術有著很好的實際應用前景。” --新浪科技 |
