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促進(jìn)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展 新技術(shù)或可預(yù)防鋰電池安全問題
2023年10月09日 10:23:29
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：5179
鋰電池是目前被廣泛使用的電池技術(shù)，憑借高能量密度、長循環(huán)壽命和低自放電率等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用，因此也是目前應(yīng)用前景最為廣闊的電池技術(shù)之一。但與此同時(shí)，鋰電池的短板也非常明顯，甚至因?yàn)橐幌盗性?，?022年起，相較于固態(tài)電池與鈉離子電池，鋰離子電池的需求增速出現(xiàn)了放緩趨勢。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】鋰電池是目前被廣泛使用的電池技術(shù)，憑借高能量密度、長循環(huán)壽命和低自放電率等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用，因此也是目前應(yīng)用前景最為廣闊的電池技術(shù)之一。但與此同時(shí)，鋰電池的短板也非常明顯，甚至因?yàn)橐幌盗性?，?022年起，相較于固態(tài)電池與鈉離子電池，鋰離子電池的需求增速出現(xiàn)了放緩趨勢。
而在鋰電池的各種問題中，安全問題始終是一個(gè)無法規(guī)避的話題。一方面，鋰電池可燃物的特性使其在長時(shí)間儲(chǔ)能的使用場景中存在較為明顯的安全弊端；另一方面，由此造成的一系列衍生問題也很難解決，例如熱失控。
熱失控簡單的說就是電池內(nèi)部一系列復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)的“鏈?zhǔn)礁狈磻?yīng)”可能引起電池的局部短路甚至大面積短路，從而間接導(dǎo)致電池內(nèi)部快速升溫。根據(jù)相關(guān)研究可知，這種內(nèi)部升溫甚至可以達(dá)到800攝氏度，在鋰電池可燃物這一特性的影響下，最糟糕的結(jié)果便是電池起火爆炸。事實(shí)上，電池?zé)崾Э匾彩侵萍s電動(dòng)汽車與新型儲(chǔ)能規(guī)?；l(fā)展的瓶頸。
而就在最近，中國科技大學(xué)的一項(xiàng)新成果或?qū)⒊蔀榻鉀Q該問題的重要突破口。
據(jù)悉，中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫金華教授和王青松研究員團(tuán)隊(duì)與暨南大學(xué)郭團(tuán)教授團(tuán)隊(duì)合作，成功研制出了一種可以植入電池內(nèi)部的高精度、多模態(tài)集成光纖器，理論上，借助這種光纖器可以實(shí)現(xiàn)對商業(yè)化鋰電池?zé)崾Э厝^程的精準(zhǔn)分析與早期預(yù)警。
該技術(shù)在解決了由于電池的密閉結(jié)構(gòu)和內(nèi)部復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)制，無法準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的檢測電池內(nèi)部核心狀態(tài)參量的難題同時(shí)，更進(jìn)一步的打開了鋰離子電池?zé)崾Э貎?nèi)因探究的可能性。理論上來說可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電池?zé)崾Э卣T因的溯源，揭示熱失控主導(dǎo)機(jī)制與動(dòng)力學(xué)規(guī)律，為解決儲(chǔ)能安全問題，提升鋰電池安全性，提供重要的突破口。
值得一提的是，這種新型的集成光纖器可以在1000℃高溫高壓環(huán)境下正常工作，因此可以實(shí)現(xiàn)對熱反應(yīng)全過程的監(jiān)控。而后續(xù)，該研究將會(huì)向功能性上進(jìn)行衍生，以便實(shí)現(xiàn)一根光纖在電池的多個(gè)位置同時(shí)監(jiān)測溫度、壓力、折射率、氣體組分和離子濃度等多種關(guān)鍵參數(shù)的可能，為新能源產(chǎn)業(yè)及儲(chǔ)能安全領(lǐng)域未來的發(fā)展提供幫助。
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