我國科學家模仿蚌殼研制出“耐撞”鋰電池防護材料

新華社合肥11月15日電（記者 徐海濤）電動車如發(fā)生車禍碰撞，可能會導致車載鋰電池起火爆炸。近期，中國科學技術(shù)大學學者受自然界蚌殼內(nèi)流光溢彩的珍珠母層啟發(fā)，仿生構(gòu)建出一種新型“仿珍珠母層隔膜”保護材料，實驗表明可有效降低受撞擊時鋰電池發(fā)生短路的可能性，提高安全性。國際材料領域頂級學術(shù)期刊《先進材料》日前發(fā)表了該成果。

目前市場上主流的商業(yè)化鋰電池，廣泛采用多孔的聚烯烴材料作為電池隔膜保護材料。當隔膜受到外部沖擊時，這種孔結(jié)構(gòu)很容易形變、開裂，導致電池內(nèi)部的離子流紊亂，進而發(fā)生短路乃至起火爆炸。

自然界中蚌類貝殼內(nèi)的珍珠母，是一種“堅硬又不失韌性”的優(yōu)異性能材料。近期，中科大教授姚宏斌、倪勇和俞書宏研究團隊仿生珍珠母，在聚乙烯隔膜表面構(gòu)建起一種“層層磚泥”結(jié)構(gòu)的新材料。

實驗顯示，運用商用隔膜保護材料的鋰電池，在受到?jīng)_擊時瞬時電壓的波動幅度達60%，而使用“仿珍珠母層隔膜”材料保護的電池電壓波動幅度在20%以下，且電壓恢復的速度更快。

“就像一拳打到了棉花上，新材料的獨特結(jié)構(gòu)可以把受力向兩邊耗散，傳導到內(nèi)部的沖擊力就減少了?！币瓯蠼淌诮榻B，實驗表明這種新材料對電池具有更好的保護作用，同時其生產(chǎn)成本不高，涂層厚度與現(xiàn)有商業(yè)材料相當，具有較好的應用前景。目前，科研團隊已申請專利。