電池能量密度的不斷提高,推動了續航里程更長的電動汽車的發展,但也引發了安全問題,尤其是熱失控,阻礙了電池的大規模應用。
在此,天津大學Hong Yang, Chunpeng Yang以電化學熱過程建模為指導,揭示了隔膜的耐熱性、熱導率和過熱響應特性在防止濫用條件下熱失控方面的耦合作用。
文章要點
1)通過將這些特性集成到熱管理三層隔膜中,實現了熱過程強化,即在導熱氮化硼納米片和過熱響應聚偏氟乙烯的混合層之間夾上耐熱聚對苯基苯并雙噁唑基質。
2)與商用隔膜相比,這種隔膜表現出了大大改善的安全性能,包括不可燃性、高溫抗收縮性能(350 °C 時幾乎為零)和熱關斷性能,最終使電池管理系統的安全響應窗口加倍。
隔膜中耐熱性、電導性和過熱響應能力耦合的策略為強化電池的熱管理提供了新的途徑,為高安全性、高能量密度電池的應用鋪平了道路。
參考文獻
Haotian Lu, et al, Rationally coupling thermal tolerance, thermal conductance, and overheating-response in a separator for safe batteries, Energy Environ. Sci., 2024,
DOI: 10.1039/D4EE02302A