清华伍晖、北大韦小丁合作 ACS Nano:利用热性能可切换的三功能陶瓷-水凝胶纳米复合材料实现对电池系统的全生命周期安全管理
2022-06-19 来源:高分子科技
在燃料、炸药、推进剂和电池等各种高比能系统中,能量密度和安全性基本上是不相容的。在过去几十年中,由于高镍电极技术的进步,锂离子电池单体的能量密度一直在稳步增长。而且,电动汽车、电网规模的储能电池和应急电源对具有高能量密度和良好安全性的电化学存储装备的需求也日益增长。然而,储能站和商用电动汽车在近些年频繁发生火灾事故,且故障机制复杂,这削弱了行业使用高比能锂离子电池的信心。
图1.(a)全生命周期热安全管理的要求和解决方案。(b)从陶瓷溶胶到陶瓷-水凝胶纳米复合材料的转变过程。(c)不同材料的表面zeta电位。(d)从X射线显微层析成像获得的纳米复合材料的三维结构。(e)陶瓷-水凝胶纳米复合材料相关尺寸示意图。
图2. 陶瓷纳米带结构表征
图3. 陶瓷纳米带的柔弹性及水凝胶的流变特性
图4. 陶瓷-水凝胶纳米复合材料的热管理功能
图5. 陶瓷-水凝胶纳米复合材料的热失控蔓延阻隔能力
原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.2c02557
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