斯坦福大学开发出可防止电池爆炸的分子灭火器

美国斯坦福大学的研究人员设计出一种热活化分子灭火器，能够使锂电池更安全。

锂电池在移动电话、笔记本电脑，以及电动汽车等产品中应用广泛，但其存在爆炸风险。斯坦福大学的研究人员发现，在电解质溶液里加入一种含磷阻燃剂——三苯基磷酸酯（TPP），能够有效地降低商业锂电池电解液碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯的燃烧性，从而淬灭燃烧链。随着添加的TPP浓度的增大，其特异燃烧时间显著缩短。但是，安全性的提升会“牺牲”电池的性能：TPP会抑制电解质的导电性。为了解决这一问题，研究人员采用电纺丝技术，制备了一种“核-壳”结构的微米纤维，其中，防火剂TPP位于纤维的内核，其被聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）高分子外壳所包裹。这些纤维在电纺丝的过程中无序堆叠，最后形成一张自支撑的多孔膜。

在电池正常运行时，防火剂被保护在PVDFHFP的外壳里，一旦电池发生热失控导致温度升高，PVDF-HFP的保护外壳就会部分熔化；被包裹的TPP就会释放，起到抑制燃烧的作用。该项研究成果为制备兼具高性能和良好安全性的锂离子电池提供了新的思路。 (W.KX)