“网红”材料石墨烯给锂电池做“防火衣”,还有这种操作?

发布日期:2019-08-01
核心提示:大家知道吗?其实我们现在市面上面看到的部分手机、手提电脑等等,还有一些电动车,是用上了锂电池的,但锂电池起火事件人尽皆知
大家知道吗?其实我们现在市面上面看到的部分手机、手提电脑等等,还有一些电动车,是用上了锂电池的,但锂电池起火事件人尽皆知,我们把这类现象称为“热失控”。材料小博士觉得我们除了看热闹,真的有必要了解一下,关于锂电池那些事了。

 

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虽然现在锂电池越做越强,甚至出现锂电池无绳化了。无绳化意味着电动工具将会朝着更小体积、更轻重量、更低噪声等方向发展,但不能避免电池失效的情况出现,即锂电池中的锂离子热失控。锂离子的工作温度一般是在-20℃~60℃之间,不过一般低于0℃后锂电池性能就会下降,放电能力就会相应降低,所以锂电池性能完全的工作温度,常见是0~40℃。一些特殊环境要求的锂电池温度就各有不同了,有些甚至可以在上百摄氏度的环境中正常运行。

锂电池有没有缺点?有:
1、锂原电池均存在安全性差,有发生爆炸的危险。
2、钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电,价格昂贵,安全性较差。
3、锂离子电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。
4、生产要求条件高,成本高。
5、使用条件有限制,高低温使用危险大。

如果环境温度过高是会导致爆炸的。热失控发生后就犹如多米诺骨牌效应一样,电池中储存的能量随时会突然爆发,产生火灾。

 



那么锂电池中锂离子是如何发生热失控的呢?如果发生强烈的碰撞或高处跌落,电池有可能发生变形;材料则会渗透到电池里,引起内部或外部短路;再有过度充电或快速充电时电流过大,极其有可能会永久损坏电池。所以快充充得太快,也不是件好事,要留意充电电压和电流哦!

另外要注意的是,电池数量越多能量密度越高、充放电功率越大,就意味着发生起火故障的概率就越高。(想想都恐怖啊~~)

 

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但现在不用这么担心了,我们的“最强王者”——石墨烯又要出动了。

美国某大学早前发布了一份研究报告,为了确保把热失控的风险降到最低,居然可以用石墨烯为锂电池穿上“防火衣”。报告中表明,用石墨烯将锂电池的钴酸锂阴极小颗粒包裹起来,利用氧原子无法从石墨烯片中渗出原理,防止电池阴极释放氧气,避免释放的氧气与电池内部其他易燃品结合,从而减少火灾风险。

 



当然,石墨烯成为“网红”是近段时间的事,但能肯定的是,在现阶段电池材料无法完全突破的情况下,石墨烯复合材料锂电池必定是未来重点研究的方向。石墨烯对电池性能提升的确是有所帮助,那如何完善优质石墨烯的制备技术及检测就显得更为重要了。

比如:需要对石墨烯的电导率、热阻、耐热性等各项进行检验。若以后能充分利用,必将会大幅度提升锂电池的综合性能,推动电动工具等相关领域的发展。

 
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