火焰爆發的接口調節電池過熱過程中危險氣體的產生,從而降低了爆炸的風險。圖片來源:Ying Zhang
研究人員開發了一個岩性金屬電池的工作原型,該金屬電池配備了內置的滅火器,如果電池過熱,該原型將被激活。
飛行金屬電池目前的使用有限,但潛力很大,因為它們可以比鋰離子電池儲存十倍的能量。它們提供高密度的能量,這意味著與大小相比,它們可以存儲大量能量。這使它們非常適合電動汽車,便攜式電子設備和許多其他能源設備。
大火和爆炸的風險
但是,有一個問題。這些類型的電池由輕鋰陽極和安裝高壓鎳氧化物陰極使用,可以產生易燃氣體。如果這些氣體積聚在電池中,它們可能會引起火災或爆炸。
為了應對這一點,張張和化學研究所的同事,中國科學院包括在其原型鋰金屬電池的陰極中的火焰輻射聚合物。
出版 v 國家科學院論文集研究人員暴露了電池的原型和標準的鋰金屬電池,以逐漸升高溫度,從50°C開始,當溫度超過100°C時,兩個電池都開始過熱。
但是,在原型中,一種特殊的聚合物開始崩潰並釋放化學物質(抑制火焰的自由基),後者充當迷你octus工人。特別是,它們抑制了負責產生易燃氣體的陽極中的恢復反應。
當溫度升高到120°C時,標準電池將過熱至1000°C 13分鐘,火焰爆發。同時,在相同的實驗條件下,具有防火聚合物的原型達到了220°C的峰值溫度,未發射或爆炸。
研究人員在其文章中解釋說:“這種智力氣體管理策略提高了熱安全性和電化學穩定性,為安全金屬電池提供了用於先進的儲能應用的方式。”

火焰爆發的接口調節電池過熱過程中危險氣體的產生,從而降低了爆炸的風險。圖片來源:Ying Zhang
安全的電池
如果這種火災抑制技術大規模成功,它可以改變所有事物中更安全的電池的遊戲規則,從便攜式電子設備和醫療設備到網眼和電動汽車。降低火災的風險,這一突破還可以鼓勵更多的人將燃氣車轉換為電動,因為安全問題是某些人保持柔和性的原因之一。
此外,通過一些修改,可以使用現有的電池生產方法將固定材料包括在電池中,從而有助於加速其部署和接受。
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更多信息:
Jun-chen Guo等人,通過智力氣體管理消防金屬電池LI, 國家科學院論文集 (2025)。 doi:10.1073/pnas.2501549122
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引用:建造 – 滅火器可以防止火災和電池(2025年7月15日),於2025年7月15日收到
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