韩国研究团队开发自熄防爆固态锂电池

韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）的研究人员开发出一种三层固态聚合物电解质锂离子电池。这种电池具备自熄灭火功能，同时更耐爆炸，与传统锂离子电池相比，其寿命显著提升，为清洁能源转型提供了更安全的储能解决方案。

锂离子电池是当前清洁能源转型的重要组成部分，广泛应用于从智能手机到电动汽车等多种设备。然而，传统锂离子电池采用有机液态电解质，存在起火和爆炸的风险。电池内部用于分隔电极的隔膜易受损，可能导致短路，从而引发安全事故。这种潜在风险限制了锂离子电池在大规模能源储存领域的应用。

为了解决这一问题，研究人员长期以来致力于开发基于固态聚合物电解质的电池技术。固态电池具有更高的防火和防爆性能，但其商业化一直面临挑战。这主要是因为固态电池中电极与电解质之间难以完全接触，从而影响电池性能。此外，电池充放电过程中，锂离子可能形成金属树枝状结构（枝晶），不仅降低电池性能，还增加了安全隐患。

由DGIST能源与环境技术研究所的金在贤（Kim Jae-hyun）研究团队开发的三层固态聚合物电解质系统有效解决了这一难题。该系统中的每一层电解质都有特定功能。

中间层由沸石材料制成，提供了坚固的结构支撑。

外层采用柔软的材料，与电极实现良好接触，从而提升电池性能和效率。

一侧含有十溴二苯乙烷（DBDPE），不仅能防火，还可在发生火灾时自动熄灭。

另一侧使用高浓度锂盐（LiTFSI），加快了锂离子的移动速率，改善能量传输效率，并防止枝晶在电解质中的形成。

在实验室测试中，这种三层固态电池在经历1000次充放电循环后，仍能保持87.9%的性能，而传统液态电解质锂电池在相同条件下的性能保持率通常为70%至80%。

“这一研究有望为固态聚合物电解质锂金属电池的商业化作出重要贡献，同时提升能源储存设备的稳定性和效率。”金在贤在新闻稿中表示。

与传统锂离子电池一样，这种三层固态聚合物锂电池也能广泛应用于多个领域，从智能手机到大规模能源储存系统，为清洁能源的普及提供更加安全和高效的技术支持。