科學家研制開發(fā)出能自動提示隱患的智能電池

    鋰電世界  鋰離子電池會為人們的筆記本電腦、移動電話和電動汽車提供能源。它們是緊湊和可充電的，但是也存在一個巨大的缺點：這些電池偶爾會突然起火。

圖片來源：美國斯坦福大學

    2013年，兩架飛機上的鋰離子電池著火后，波音公司停飛了全部機群。
　　
    現(xiàn)在，材料科學家找到一個聰明的方法，能夠在危險發(fā)生前，向受損電池使用者發(fā)出警告。相關研究成果近日在線發(fā)表于《自然—通訊》雜志。
　　
    一塊典型的鋰離子電池包括氧化鋰陰極和石墨陽極，它們被一片極薄的多孔聚合物薄片分離，這個薄片允許離子在電極之間游走。當電池被過度充電時，被稱為“樹枝晶”的鋰的微觀鏈條會從陽極萌發(fā)出來，并刺穿聚合物分離器，直到它們接觸到陰極。
　　
    穿過樹枝晶到達陰極的電流能使電池發(fā)生短路，從而引起電池過熱，有時會發(fā)生火災。嘗試阻止樹枝晶形成，能獲得有限的成功，因此研究人員在嘗試一些不同的東西。

　　科學家制造了一個“智能”分離器—在兩個聚合物薄片中間加入一個50納米厚的銅薄片（如圖），并且將銅薄層與第三電極相連。當樹枝晶到達分離器時，陽極和銅層間的電壓會降為零，這會警示使用者更換受損電池，以避免危險，雖然它仍能安全操作。