胶粘材料解决了锂离子电池的安全问题

在西屋机械与材料工程学院杰出教授KatieZhong的带领下，研究人员最近报道了他们在“先进能源材料”杂志上的工作。他们还提交了专利。

高性能锂电池在从计算机到飞机的各种应用中都很受欢迎，因为与其他电池相比，它们能够存储大量能量。然而，它们最大的潜在风险来自电池中的电解质，其在所有商用可充电锂电池中由液体或凝胶制成。电解质是电池的一部分，允许离子在阳极和阴极之间移动以产生电能。液体酸溶液可能泄漏甚至产生火灾或化学灼伤危险。

虽然商业电池制造商有办法解决这些安全问题，例如添加温度传感器或阻燃添加剂，但他们“无法从根本上解决安全问题，”钟说。

Zhong的研究小组开发了一种类似胶状的锂电池电解液，它在导电时起液态电解质的作用，但不会产生火灾危险。

研究人员一直在寻找固体电解质以解决安全问题，但它们不能很好地导电，并且很难将它们物理连接到阳极和阴极。他告诉她的学生们，钟正在寻找一种既能起到液体作用又能保持与阳极和阴极相连的材料-“就像你在鞋子上嚼口香糖一样”。

由钟先生建议，研究生Yu“Will”Wang专门设计了他的电解质模型。它的粘度是真正的口香糖的两倍，并且非常好地粘附在其他电池组件上。

该材料是液体和固体的混合物，含有悬浮在蜡或类似材料的固体颗粒上的液体电解质材料。电流可以容易地穿过电解质的液体部分，但是固体颗粒充当保护机制。如果材料变得太热，固体会熔化并容易阻止导电，从而防止任何火灾危险。电解质材料也是柔韧且轻质的，这可用于未来的柔性电子设备。你可以拉伸，粉碎和扭曲它，它继续导电几乎和液体电解质一样。此外，胶粘剂电解液应易于组装成现有的电池设计，钟说。

虽然研究人员已证明其电解质具有良好的导电性，但他们希望尽快开始在真实电池中测试他们的想法。Zhong的团队是WSU研究人员的一部分，他们去年获得华盛顿研究基金会的支持，为电池制造实验室提供装备，用于建造和测试商业尺寸的锂电池材料。研究小组还在共同努力，将他们的技术整合到更安全，更灵活的低成本电池中。

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