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革命性智慧電解液!雙重防護機制阻斷鋰電池熱失控危機

西班牙IMDEA材料研究院團隊近期在鋰離子電池安全技術取得重大突破,這項革新將徹底改變從智慧型手機到電動車的能源安全防護標準。研究主持人Arnab Ghosh博士在其主持的歐盟「瑪麗居里行動」計畫中,開發出具有溫度感應功能的革命性電解液配方,能有效抑制可能引發電池起火爆炸的熱失控現象。

這項名為SMARTBATT的研究計畫,完美呼應歐盟「電池2030+」計畫對安全永續電池技術的願景。研究成果已發表於頂尖期刊《先進功能材料》,論文標題為「新型電解液配方解密:智慧調控熱失控提升鋰離子電池安全性」。

目前商用鋰電池主要採用三層聚丙烯/聚乙烯(PP/PE/PP)隔離膜來控制熱失控。但當電池內部溫度超過160°C時,隔離膜會因熱收縮失效,無法阻止災難性熱失控發生。

研究團隊提出的解決方案是開發具有臨界溶解溫度的智慧型電解液。這種特殊配方在常溫下能正常運作,一旦溫度超過100-120°C閾值,就會自動切斷鋰離子傳導路徑。首席研究員Ghosh博士解釋:「我們的電解液由碳酸亞乙烯酯(VC)和2,5-二甲基呋喃(DMFu)溶解鋰鹽製成,具有雙重保護機制。」

「當溫度升高時,這種材料不僅能大幅降低導電率,還會堵塞隔離膜的微孔結構。」Ghosh博士強調:「這種智慧調控分兩階段運作:100°C啟動預警機制,120°C達成完全熱關斷,為鋰電池提供內建的安全防護。」

這項突破性技術可望徹底解決鋰電池的燃爆風險,為下一代安全能源儲存系統樹立全新標竿。

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