? 本报讯 (记者于忠宁)随着电动汽车与储能电站的发展,,,,,,锂金属电池虽有望突破500Wh/kg的能量密度极限,,,,,,却面临严峻的安全挑战。。。。。。。。高镍正极在200℃时即分解释放氧气,,,,,,金属锂负极与电解液反应生成氢气、甲烷等可燃气体,,,,,,正负极气体在密闭空间相遇易触发剧烈反应,,,,,,导致电池热失控甚至爆炸。。。。。。。。因此,,,,,,开发兼顾高能量与高安全的电池技术成为行业的迫切需求。。。。。。。。 近日,,,,,,中国科学院化学研究所研究员白春礼、郭玉国与副研究员张莹,,,,,,基于前期电池热安全机制和聚合物电解质设计的研究成果,,,,,,提出“阻燃界面用于智能气体管理”设计策略。。。。。。。。该团队在正极内部构建阻燃界面(FRI),,,,,,通过温度响应机制实现双重防护:当电芯温度升至100℃时,,,,,,FRIs释放含磷自由基并迁移至负极表面,,,,,,猝灭电解液热解产生的H·、CH·等活性基团,,,,,,使可燃气体生成量下降63%,,,,,,同时抑制正极49%的氧气释放,,,,,,从源头切断爆炸反应链。。。。。。。。 进一步,,,,,,在热滥用测试中,,,,,,研究实现0.6Ah锂金属软包电芯零爆炸。。。。。。。。在0.6Ah锂金属软包电芯的热安全测试中,,,,,,该策略展现出优异的防护效果:热失控峰值温度从1038℃降至220℃,,,,,,实现电芯零热失控。。。。。。。。气相色谱-质谱分析证实,,,,,,电芯内部整体产气量减少63%,,,,,,其中可燃气体占比由62%降至19%,,,,,,缓解了电池内部压力积聚,,,,,,并降低了电池爆炸风险。。。。。。。。 上述研究为开发高比能、高安全的电池技术提供了新思路。。。。。。。。