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【汽车】中国、韩国走在电动汽车电池创新的前沿:稳定性、防火安全性取得重要突破

 提升电池的耐用性和稳定性对电动汽车取代燃油车至关重要,而作为全球最大的电动汽车市场,中国在这一领域已经处于领先地位。

中国科学院大连化学物理研究所的研究人员在电池技术上取得了重大突破,或将对电动汽车的未来产生深远影响。

由张长昆和李先锋教授领导的团队为水系有机液流电池 (AOFB) 开发了新的萘基有机氧化还原活性分子 (ORAM)。这些分子提供了前所未有的稳定性,大大延长了电池的使用寿命。

除了续航焦虑,火灾风险也饱受诟病,但韩国科技巨头LG正在寻求解决方案。其子公司LG化学宣布,其平台技术研发团队开发了一种温度响应性安全增强层(SRL),该材料旨在抑制热失控现象。

LG 化学开发的热失控抑制材料是一种复合材料,可根据温度改变其电阻,在过热初期充当“保险丝”,阻断电流的流动。
研究团队以薄层的形式创建了这种电池热失控抑制材料,厚度仅为 1 微米 (1μm),约为人类头发厚度的 1/100,位于正极和集电体之间(作为电子通道的铝箔)之间。当电池温度超过正常范围(90°C 至 130°C 之间)时,该材料会对温度做出响应,改变其分子结构,从而有效抑制电流的流动。

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预防初级火灾

这种热失控抑制材料对温度高度敏感,温度每升高 1°C,其电阻就会增加 5,000 欧姆 (Ω)。该材料的最大电阻比正常温度高出1,000倍以上,还具有可逆性,这意味着电阻会降低并恢复到原始状态,一旦温度下降,电流就会再次正常运行。

热失控是电动汽车电池起火的主要原因,当电池内部的阴极和阳极无意中相互接触时,就会造成短路并产生大量热量。几秒钟内,温度就会升至近 1,000°C,从而导致火灾。热失控抑制材料预计可在过热初期阶段快迅速阻断反应路径来有效预防火灾。

在电池冲击和穿透测试中,使用热失控抑制材料的电池没有起火或者起火后不久就自行熄灭,从而防止了严重热失控事件的发生。

LG化学首席技术官Lee Jong-gu表示:“这项研究成果可以在短时间内应用于大规模量产。我们将进一步优化安全技术,让客户能够放心地使用电动汽车,并为提高我们在电池市场的竞争力做出贡献。”