電動(dòng)車如發(fā)生車禍碰撞，可能會(huì)導(dǎo)致車載鋰電池起火爆炸。近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)者受自然界蚌殼內(nèi)流光溢彩的珍珠母層啟發(fā)，仿生構(gòu)建出一種新型“仿珍珠母層隔膜”保護(hù)材料，實(shí)驗(yàn)表明可有效降低受撞擊時(shí)鋰電池發(fā)生短路的可能性，提高安全性。國際材料領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》日前發(fā)表了該成果。
目前市場上主流的商業(yè)化鋰電池，廣泛采用多孔的聚烯烴材料作為電池隔膜保護(hù)材料。當(dāng)隔膜受到外部沖擊時(shí)，這種孔結(jié)構(gòu)很容易形變、開裂，導(dǎo)致電池內(nèi)部的離子流紊亂，進(jìn)而發(fā)生短路乃至起火爆炸。
自然界中蚌類貝殼內(nèi)的珍珠母，是一種“堅(jiān)硬又不失韌性”的優(yōu)異性能材料。近期，中科大教授姚宏斌、倪勇和俞書宏研究團(tuán)隊(duì)仿生珍珠母，在聚乙烯隔膜表面構(gòu)建起一種“層層磚泥”結(jié)構(gòu)的新材料。
實(shí)驗(yàn)顯示，運(yùn)用商用隔膜保護(hù)材料的鋰電池，在受到?jīng)_擊時(shí)瞬時(shí)電壓的波動(dòng)幅度達(dá)60%，而使用“仿珍珠母層隔膜”材料保護(hù)的電池電壓波動(dòng)幅度在20%以下，且電壓恢復(fù)的速度更快。
“就像一拳打到了棉花上，新材料的獨(dú)特結(jié)構(gòu)可以把受力向兩邊耗散，傳導(dǎo)到內(nèi)部的沖擊力就減少了。”姚宏斌教授介紹，實(shí)驗(yàn)表明這種新材料對電池具有更好的保護(hù)作用，同時(shí)其生產(chǎn)成本不高，涂層厚度與現(xiàn)有商業(yè)材料相當(dāng)，具有較好的應(yīng)用前景。目前，科研團(tuán)隊(duì)已申請專利。
