这种电池技术将很有可能终结空难

近两年来，空难事故频发，这样人们不禁担心起这种昂贵交通工具的安全性，也让各国科学家们将提高飞机的安全性提上了日程。最近，美国研究人员从凯夫拉（Kevlar）纤维中提取出一种纳米纤维，这种纳米纤维将被用于电池电极及锂离子电池之间的隔离板，从而有效地防止电池爆炸导致的空难。

Kevlar是防弹背心中常用的材料，如今可被用来开发抑制金属卷须生长的隔离层——这种金属卷须可能成为锂离子电池中不利于电流路径以及导致失控起火的来源。假如实验顺利的话，包含这种技术的隔离板预计在2016年第四季展开大量生产。

与碳纳米管等其他超坚固的材料不同，Kevlar是一种绝缘体，这项特性非常适合用于打造防止电池两极之间发生短路所需的隔离层。

锂离子电池的作业原理是在两极之间来回传递锂离子，从而形成电荷不平衡，而由于电子无法通过两极之间的薄膜，改由通过电路而起用途。但是，假如薄膜上的孔洞太大，锂原子会自动聚集形成树状晶，最终戳穿薄膜。一旦穿透薄膜达到另一端电极，锂原子将会在电池中形成电路，导致电池短路。使电池发生爆炸并起火。

“蕨形的树状晶由于具有纳米级尖刺，特别难以隔离阻挡，”研究人员表示，“因此，更重要的是这些纤维必须形成比尖刺尺寸更小的孔隙。”

在其他薄膜上的孔隙宽度约有几百纳米，或几十万分之一公分，然而，包含纳米纤维的薄膜孔隙约为15至20nm。这已足够大到让个别的锂离子通过，但又够小足以阻止20-50nm的蕨状结构通过。研究人员们以紧密层迭纤维的方式制造薄膜。这种方法可使让塑料中的链状分子保持延展性，这关于实现电极之间的锂离子导电率至关重要。

由于Kevlar的抗热性高，其薄膜在起火后得以幸免的机率比目前使用的大部分薄膜更高，因而有助于实现更安全的电池。

目前，科学家们正在尝试改变锂离子的流动，从而获得更快的充放电速度，由于本身轻薄的特点，采用这种隔离板的电池还将有可能减少体积。目前已经有30家公司对该项发明表示了兴趣，并且期待获得样品。