史丹佛大学发现,LIFSI是良好的阻燃电解质,可以改善锂电池容易燃烧的问题。(图/史丹佛大学)
我们已身在「锂电池动力时代」,每个人身上或多或少都有几块锂电池,应用在手机、平板、笔记电脑,甚至开车都可能选择锂电池动力的电动汽车。然而锂电有过热、膨胀甚至起火的风险,「小旋风」林志颖就因车祸起火差点造成永久遗憾。研究人员正致力改进锂电池配方,解决易燃性问题。现在史丹佛大学的团队研制出一种阻燃型电解质配方,以盐类来阻止易燃反应的出现。
史丹佛大学研究生、论文第一作者黄蕾秋(Rachel Z Huang)说:「电池业面临的最大挑战之一,就是安全问题,人们持续研发安全的电池电解质。」黄与她的史丹佛大学团队,与该校的SLAC国家加速器实验室(SLAC National Accelerator Laboratory)共同开发了一种能够承受高温而不着火的电池电解质。它含有大量称「双氟磺酰亚胺锂盐」(LIFSI),占了总重量的63%。此物质具有稳定性高(200℃以下不分解)、低温性能优异、水解稳定性好和环境更友好等优点。
将LIFSI添入电解质中,可以使原本易燃的电池成分稳定下来,使得它不易燃烧。研发发现,LIFSI虽然不参与离子交换的工作,但是也不影响传导的效率,使得它成为安定剂的作用。在实验室里测试,电池即使遇到100度的高温,仍然可以安全运作而不燃烧。
另一研究成员Yi Cui说:「这种新型电池电解质,与现有的锂离子电池技术兼容,可以快速的改进电池的安全性,必然对消费电子产品和电动车运输产生重大影响。」