智能电池自动报警
2014年10月17日 9:37 6770次浏览 来源： 中国科学报 分类： 新材料前沿
锂离子电池会为人们的笔记本电脑、移动电话和电动汽车提供能源。它们是紧凑和可充电的，但是也存在一个巨大的缺点：这些电池偶尔会突然起火。
2013年，两架飞机上的锂离子电池着火后，波音公司停飞了全部机群。
现在，材料科学家找到一个聪明的方法，能够在危险发生前，向受损电池使用者发出警告。相关研究成果近日在线发表于《自然—通讯》杂志。
一块典型的锂离子电池包括氧化锂阴极和石墨阳极，它们被一片极薄的多孔聚合物薄片分离，这个薄片允许离子在电极之间游走。当电池被过度充电时，被称为“树枝晶”的锂的微观链条会从阳极萌发出来，并刺穿聚合物分离器，直到它们接触到阴极。
穿过树枝晶到达阴极的电流能使电池发生短路，从而引起电池过热，有时会发生火灾。尝试阻止树枝晶形成，能获得有限的成功，因此研究人员在尝试一些不同的东西。
科学家制造了一个“智能”分离器——在两个聚合物薄片中间加入一个50纳米厚的铜薄片（如图），并且将铜薄层与第三电极相连。当树枝晶到达分离器时，阳极和铜层间的电压会降为零，这会警示使用者更换受损电池，以避免危险，虽然它仍能安全操作。
科学家开发出能自动提示隐患的智能电池。图片来源：美国斯坦福大学
责任编辑：淮金
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