钜大LARGE | 点击量：1292次 | 2018年04月26日
纳米线使锂离子电池更加安全消除火灾隐患
在锂离子电池（LIB）中，锂离子通过电解质在电极之间来回移动。传统的LIB具有由盐和有机溶剂制成的液体电解质，但容易蒸发并可能引起火灾。因此，研究人员已将注意力转向固态电解质，作为潜在的替代品。已经提出了几种用于固态电解质的选择，但是大多数不稳定或不能满足大规模需求。聚合物电解质已显示出潜力，因为它们稳定，便宜且具有弹性;但它们具有差的导电性和机械性能。所以，科学家们一直在增加一系列化合物来增强电解质。XinyongTao及其同事之前制造了具有良好机械性能和导电性的硼酸镁（Mg2B2O5）纳米线。他们想知道当这些纳米线被添加到固态聚合物电解质中时，这些特性是否也会被赋予电池。
该团队将固体电解质与5,10,15和20重量％的Mg2B2O5纳米线混合。他们观察到纳米线增加了电解质的电导率，并且与没有纳米线的电解质相比，它们承受更多的应力。导电率的增加是由于以更快的速度增加了通过电解质的离子数量。该小组还测试了电解液的可燃性，发现它几乎没有燃烧。当纳米线增强电解质与阴极和阳极配对时，就像它将放入电池中一样，与未添加纳米线的电池相比，该设置具有更好的倍率性能和更高的循环容量。
可充电锂离子电池几乎为我们的生活提供了动力。从我们的智能手机到笔记本电脑，直到我们的电动车，我们会在哪里没有他们？那么，诚实地说，在某个地方更安全，更不易燃。
不幸的是，锂离子电池很容易火上加油，正如无处不在的可充电电池最近引起的无数火灾所证明的那样。这是否是一个特斯拉S型烟往上走，对惠普笔记本电脑的召回或著名的三星GalaxyNote7火灾崩溃，锂离子电池是坦率地说，非常易燃。
然而，根据美国化学学会杂志NanoLetters上发表的一项新研究，可能会有一种方法可以完全消除锂离子电池的火灾风险，而答案在于纳米线。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
锂是最不密集的金属元素，这就是为什么锂离子电池非常普遍-它们可以比其他类型的电池适应更多的功率。但问题是，锂也具有高度的反应性，含有钠和钾。
与所有电池一样，锂离子电池有两个由电解质隔开的电极。在内部，有一种锂盐和溶剂的电解质溶液，并且在它和电极之间有一个微调的平衡作用。
当电池充电时，锂离子溶液将从电解液流入碳阳极，并在放电时流回。显然，如果这种平衡被抛出，这是罢工灾难的主要场所。如果元件组合在一起，电池会过热并爆炸。
纳米线如何用于防止锂离子电池发生火灾？
使用固态电解质已经在实验室中证明了从锂离子电池中消除火灾的危险。不幸的是，固态电解质很难扩大规模，当然也不便宜，所以从长远来看这不是一个可行的解决方案。
