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促進電池產業發展 新技術或可預防鋰電池安全問題
2023年10月09日 10:23:29
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5164
鋰電池是目前被廣泛使用的電池技術，憑借高能量密度、長循環壽命和低自放電率等優點，在眾多領域發揮著舉足輕重的作用，因此也是目前應用前景最為廣闊的電池技術之一。但與此同時，鋰電池的短板也非常明顯，甚至因為一系列原因，自2022年起，相較于固態電池與鈉離子電池，鋰離子電池的需求增速出現了放緩趨勢。
【化工儀器網 行業百態】鋰電池是目前被廣泛使用的電池技術，憑借高能量密度、長循環壽命和低自放電率等優點，在眾多領域發揮著舉足輕重的作用，因此也是目前應用前景最為廣闊的電池技術之一。但與此同時，鋰電池的短板也非常明顯，甚至因為一系列原因，自2022年起，相較于固態電池與鈉離子電池，鋰離子電池的需求增速出現了放緩趨勢。
而在鋰電池的各種問題中，安全問題始終是一個無法規避的話題。一方面，鋰電池可燃物的特性使其在長時間儲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部一系列復雜且相互關聯的“鏈式副反應”可能引起電池的局部短路甚至大面積短路，從而間接導致電池內部快速升溫。根據相關研究可知，這種內部升溫甚至可以達到800攝氏度，在鋰電池可燃物這一特性的影響下，最糟糕的結果便是電池起火爆炸。事實上，電池熱失控也是制約電動汽車與新型儲能規模化發展的瓶頸。
而就在最近，中國科技大學的一項新成果或將成為解決該問題的重要突破口。
據悉，中科大火災科學國家重點實驗室孫金華教授和王青松研究員團隊與暨南大學郭團教授團隊合作，成功研制出了一種可以植入電池內部的高精度、多模態集成光纖器，理論上，借助這種光纖器可以實現對商業化鋰電池熱失控全過程的精準分析與早期預警。
該技術在解決了由于電池的密閉結構和內部復雜的反應機制，無法準確、實時的檢測電池內部核心狀態參量的難題同時，更進一步的打開了鋰離子電池熱失控內因探究的可能性。理論上來說可以進一步實現電池熱失控誘因的溯源，揭示熱失控主導機制與動力學規律，為解決儲能安全問題，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℃高溫高壓環境下正常工作，因此可以實現對熱反應全過程的監控。而后續，該研究將會向功能性上進行衍生，以便實現一根光纖在電池的多個位置同時監測溫度、壓力、折射率、氣體組分和離子濃度等多種關鍵參數的可能，為新能源產業及儲能安全領域未來的發展提供幫助。
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