锂电池技术的关键突破：水淹火灾和强打短路都不会爆炸！三星看沉默，特斯拉乌尔来听流泪-量子位

Bong！

锂电池爆炸了，真的很危险。

小的会损坏财物，大的会影响生命安全。

但是，谁会提高能量密度呢。你不应该为了玩手机扛着铅酸电池出门啊。

但是现在，情况出现了转机。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室科学家Konstantinos Gerasopoulo的团队创造了一种新的锂电池。

在保持性能的前提下，这种新电池不怕水泡，不怕火，不怕折叠或强打，可以像纸一样自由裁剪自由折叠，短路也可以继续使用。

如果它普及，“xx牌手机爆炸”的消息可能再也看不到了。

这简直就是消费电子行业的大救星，机场安检员的福报啊。

甚至连一直以来严肃的媒体《连线》也用“Invincible”无敌这个词来评价。

也不怕短路式折叠式水淹火灾碰撞

这种新型锂离子电池最不符合光谱的属性如下。

耐操

首先，普通电池一旦短路，可以报废，不爆炸就着火的是福大命。

但这种新电池在短路后会切断短路的地方，不仅不会发生危险，而且能持续近100小时的充放电循环。

确实是在那个场合满血复活！

此外，在地球上几乎所有恶劣的环境下，这种新电池都可以承受，不像传统的锂电池那样爆炸，不仅可以保证安全，还可以继续工作供电。

比如说，被折叠的时候，它本来就很柔软，随便摆弄，揉成一个球，揉成一团，做成什么形状，放进衣服里都没有问题。

此外，这款新电池也不怕外部破坏，用剪刀剪下一片放入盐水，也不会被划破，耐腐蚀，可以供电。

既然不怕盐水，也可以放入水中勘探设备。

此外，在模拟弹道碰撞的实验中，电池仍然能够保证工作。

由此，不用担心电池落下或碰撞时起火，将来可能成为用于军事设施、在子弹中也能运转的设备。

你简单粗暴地直接开火也没问题。

研究人员直接将电池烧焦，切下烧焦的部分，剩下的部分可以持续使用100个小时。

不怕水，不怕火，不怕碰撞，不怕短路，真的不会死小强。

核心秘密在哪里。

那么，为什么这个电池这么强大，还不起火爆炸呢。

传统锂电池起火的最重要原因之一是电解质。

因为锂的活性很高，所以使用锂离子电池时，需要将正极和负极分离。当它们之间的隔膜受到外力作用而被刺穿时，会引起短路。

锂电池电解质一般是易燃有毒的有机溶剂，在短路引起的巨大热量下很快燃烧。

为了防止锂电池起火，科学家们想出了用不燃性的水代替有机电解质等各种方法，但代价是失去电池的性能。

用水制作电解质的锂电池电压低，能量密度低，一般电压不超过2V，能量密度不超过70Wh/kg。原因是电池里的水太多了。因此，如何降低该电池的水含量成为重要问题。

近年来，科学家们在水中发现了溶剂度极高的锂盐，称为“双（三氟甲烷磺酰基）酰亚胺锂”（LiTFSI），可将电池的稳定放电窗口提高到3.0V。

由于溶液中的盐含量超过水，因此被称为“盐包水”电池（WiS或WiBS）

约翰霍普金斯大学的科学家们发现，它可以进一步突破“用盐包水”电池的极限。他们把锂盐溶液放入聚丙烯酸系凝胶中。

用凝胶状物质巧妙地解决了这个问题。

聚丙烯酸是一种特别能“遮水”的聚合物，在生活中也很常见。我们玩的彩色吸水珠，主要成分就是它。

当然，电池中的物质不是吸水珠，而是以聚丙烯酸酯为前体，照射紫外光使其聚合，生成的MPEGA和PEGDA的交联体。

该物质中含有大量的羟基，因此可以锁定锂盐水溶液。

进一步处理凝胶电池的浓缩凝胶盐水电池（C-W-GPE）的问题放电窗高达4.1V，与目前手机上普遍使用的电池相当。

应用尚未落实

当然，不是马上应用的时候。

这种新型电池只有100次充放电循环，因此研究者们做好了调整电解质来解决这个问题的准备。

有趣的是，锂离子电池的发明人Goodenough在2019年获得了诺贝尔奖。

然而，锂离子电池的进化之路还有很长的路要走。

仅正极材料就有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等，每种材料的安全性、寿命、能量密度都不同，每个厂家都有自己的技术发展。

锂电池的安全性有不同的解决方案，JHU的这种方法不是着眼于正负材料，而是将电解质更换成安全性更高的凝胶，更值得庆幸的是，电池经历了各种破坏也不会产生危险，而且之后也可以正常使用……。

这给许多依赖锂离子电池的产品和设备带来了福音。

特别是电动汽车、锂离子电池的“安全感”一直是车主和乘客最担心的一环。

但是现在，一切都开始改变了。

你期待吗。

-结束了

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