新的锂离子电池设计理念可以让手机不再发生爆炸

三星GalaxyNote7手机爆炸事件让其用新产品引领潮流的愿望搁浅，也让一个名为ATL的电池供应厂商被更多消费者熟知。

然而对于消费者来说，这次事件更大的作用则是唤醒了人们对电子产品安全问题长期以来的麻木，让越来越多的人开始重视消费类电子产品的安全性。

三星采用的是通用锂离子电池作为手机电源，后来官方的事故调查声明也承认是电池制造导致的内部缺陷引起了发热和爆炸。

另外一位锂离子电池商业化的积极推动者特斯拉似乎没有电池安全隐患方面的困扰。

根据公开的消息，特斯拉modelS的电源位于车辆底部，采用松下的锂离子电池，整个电池组包含8000块电池单元，以串并联的方式连结。

从电源材料选用上说，特斯拉的电池并没有特殊之处，作为传统汽车制造业的革新者，其核心技术是在新能源汽车电路的设计和多重安全性保障上。

锂离子电池由于能量密度大等一系列优点而被快速商业化，但在锂离子电池在充放电的过程中，正极的氧化还原反应是十分剧烈的，因此，其充电条件一直以来受到严格限制。

实际使用中，锂离子电池其实是电芯连同一套安全保护电路和多种安全装置一起封装而成，这些安全设计可以保障电池在过度充电、过度放电和短路时自动切断电源。

甚至电池内部压力过高时还会触发排气装置减压，温度过高也会触发热熔保护装置。

目前手机和电脑中使用的锂离子电池通常依赖液体作为电解质，其由有机溶剂和溶解的盐组成。

液体电解液使得带电离子能够在被半透膜所分离的电极之间有效移动，从而产生电流。

但流体电解质易于导致锂的结晶：这种树枝状微晶锂纤维，是发生电池短路和充电时电池快速温度升高的元凶之一。

解决这个问题的方法之一是在电池中使用的电解质上做文章。

最近，加利福尼亚大学圣地亚哥分校的博士后研究员CyrusRustomji和他的同事们尝试使用液化氟化物气体溶剂作为电解质。

实验电池在经历400次完整的充放电循环后，其充电时间还与新产品保持同一水平；微观检测结果显示，气体电池内部也没有产生树突结晶。这份研究发表在前段时间的《Science》上。

如果标准锂离子电池被刺穿，并且分离电极的半透膜被刺穿，这将会引起电极的接触和短路，随后锂电极在电解质存在的环境中发生剧烈的反应过热，将可能导致火灾，从外部进入的氧气将加剧燃烧。

但是，氟甲烷仅在压力下液化，所以如果新电池被刺穿，压力释放，氟甲烷液体在常压下会恢复到气体状态，气体随后逃逸。论文的主要作者Rustomji解释说。

因此，“没有电解液会造成离子运动的冲击”，所以不会引起发热和起火，他说。

Rustomji说，与标准锂离子电池不同，目前来看，这种电池在低至零下60摄氏度的温度下表现良好，这对高空无人机和远程航天器所处的供电环境是个有效补充。

由于气体当温度升高时其体积膨胀的敏感度要远强于液体，MIT材料化学教授DonaldSadoway也补充提到，研究人员需要以确保过热不会导致电池的液化气体迅速膨胀并导致危险的出现。