氟甲烷讓鋰電子電池更安全、也更耐久

消費(fèi)電子產(chǎn)品中最常見的大多是鋰離子電池。這種電池很可能會起火、燃燒甚至爆炸，三星NOTE7的使用者便遭此慘痛教訓(xùn)。

這種電池通常使用有機(jī)溶劑和溶解鋰鹽制成的電解質(zhì)。這類液體能讓離子通過多孔薄膜在電極間流動，從而出現(xiàn)電流，但液體中容易出現(xiàn)樹枝狀結(jié)晶

（細(xì)微的鋰金屬纖維）從而造成電池短路并迅速發(fā)熱?，F(xiàn)在研究人員利用氟甲烷（CH3F），研發(fā)出更強(qiáng)效也更安全的電池。

鋰離子電池電池結(jié)構(gòu)

美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的博士后研究員拉唐吉（CyrusRustomji）與同事最近測試一種由液化氟甲烷組成的溶劑，能像傳統(tǒng)有機(jī)溶劑相同溶解鋰鹽。這款實(shí)驗(yàn)性的電池，經(jīng)過400次完全充放電后，儲存的電量跟全新時(shí)不相上下。但傳統(tǒng)鋰離子電池通常只剩20%的電量。除此之外，凝結(jié)氣體電池也不會出現(xiàn)樹枝狀結(jié)晶。相關(guān)成果發(fā)表在2017年初的《科學(xué)》期刊。

傳統(tǒng)鋰離子電池假如被穿刺，會使分隔電極的薄膜破裂，電極互相接觸而形成短路，并導(dǎo)致電池過熱，在外界氧氣的助燃下，容易起化學(xué)反應(yīng)的鋰電解質(zhì)便可能起火燃燒。論文的重要作者拉唐吉表示，氟甲烷只有在高壓下才會液化，假如這款電池被穿刺，內(nèi)部壓力釋放，液體會氣化并逸散。由于沒有電解質(zhì)讓離子快速移動，電池也不會起火燃燒。

拉唐吉指出與傳統(tǒng)鋰離子電池不同的是這款電池在零下60度時(shí)依然運(yùn)作良好，因此適用于高空無人機(jī)上的儀器與長程太空船。

未參與這項(xiàng)研究的麻省理工學(xué)院材料化學(xué)教授薩多威評論，這項(xiàng)新概念促使我們關(guān)注過去很少研究的液體類別，但研究人員必須確保過多熱量不會使液化氣體快速膨脹導(dǎo)致壓力升高而造成危險(xiǎn)。1、電池保護(hù)電路不良或無保護(hù)電路：這種情況往往發(fā)生在可拆卸電池的手機(jī)中，很多用戶喜歡購買相對廉價(jià)的非原廠電池，而這些電池為了最大程度的壓榨利潤，通常會偷工減料，電池本身的保護(hù)電路容易出現(xiàn)問題，出現(xiàn)電芯膨脹的情況。關(guān)于鋰離子電池而言，電芯膨脹到一定程度就會發(fā)生爆炸。

2、充電器性能不良：因?yàn)槌潆娖鲗?dǎo)致電池出現(xiàn)問題的情況應(yīng)該是最普遍的，很多情況下，用戶可能都不會很在意手機(jī)充電器的選擇，經(jīng)常隨手拿一款充電器進(jìn)行充電。這些充電器可能是街邊所售的廉價(jià)充電器，沒有完善的保護(hù)電路系統(tǒng)，也可能是家用平板產(chǎn)品的充電器，其充電電流很可能會比較大，偶爾充電問題不大，但假如長時(shí)間使用，就很可能出現(xiàn)電池膨脹的情況。

尤其是一些用戶喜歡邊充邊玩，使手機(jī)長時(shí)間處于一個(gè)較高的溫度環(huán)境下，高溫下持續(xù)浮充會導(dǎo)致電解液發(fā)生副反應(yīng)，長時(shí)間這么做，會嚴(yán)重影響電池壽命，膨脹的問題也就很容易出現(xiàn)了。

3、手機(jī)長時(shí)間不使用：假如手機(jī)長時(shí)間不使用，電池也會出現(xiàn)膨脹的問題，這是因?yàn)殚L期儲存電池，電壓會降到2V以下，內(nèi)部會出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋰離子電池氣鼓，這也是很多朋友在拆解舊手機(jī)時(shí)普遍會發(fā)現(xiàn)手機(jī)電池鼓包的原因。所以假如要長期存放電池，最靠譜的辦法是定期將其充電到半充狀態(tài)。