智能電池自動(dòng)報(bào)警
2014-10-26 17:20:43 本站原創(chuàng)
科學(xué)家開發(fā)出能自動(dòng)提示隱患的智能電池。圖片來源：美國斯坦福大學(xué)
鋰離子電池會(huì)為人們的筆記本電腦、移動(dòng)電話和電動(dòng)汽車提供能源。它們是緊湊和可充電的，但是也存在一個(gè)巨大的缺點(diǎn)：這些電池偶爾會(huì)突然起火。
2013年，兩架飛機(jī)上的鋰離子電池著火后，波音公司停飛了全部機(jī)群。
現(xiàn)在，材料科學(xué)家找到一個(gè)聰明的方法，能夠在危險(xiǎn)發(fā)生前，向受損電池使用者發(fā)出警告。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《自然—通訊》雜志。
一塊典型的鋰離子電池包括氧化鋰陰極和石墨陽極，它們被一片極薄的多孔聚合物薄片分離，這個(gè)薄片允許離子在電極之間游走。當(dāng)電池被過度充電時(shí)，被稱為“樹枝晶”的鋰的微觀鏈條會(huì)從陽極萌發(fā)出來，并刺穿聚合物分離器，直到它們接觸到陰極。
穿過樹枝晶到達(dá)陰極的電流能使電池發(fā)生短路，從而引起電池過熱，有時(shí)會(huì)發(fā)生火災(zāi)。嘗試阻止樹枝晶形成，能獲得有限的成功，因此研究人員在嘗試一些不同的東西。
科學(xué)家制造了一個(gè)“智能”分離器——在兩個(gè)聚合物薄片中間加入一個(gè)50納米厚的銅薄片（如圖），并且將銅薄層與第三電極相連。當(dāng)樹枝晶到達(dá)分離器時(shí)，陽極和銅層間的電壓會(huì)降為零，這會(huì)警示使用者更換受損電池，以避免危險(xiǎn)，雖然它仍能安全操作。
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