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被炸怕了的三星 要造自愈电池了?

自燃、爆炸、航空禁运、召回、停产、股价狂跌,在一系列噩梦之后,三星被电池的安全问题折腾得地动山摇。

无奈的三星只有在全球范围内耗巨资召回惹事的Galaxy Note 7。对外公布的问题声明中,该公司只提到了可能是外部因素引发过热造成的。但很多工程师分析,由于追求机身超轻薄和电池高容量,三星减薄了电池中隔膜的厚度,急剧增加了击穿后短路的危险;也有工程师认为,是电池的控制算法出了错,让机身发生过热,从而引发电池过热造成自燃或爆炸。

不管如何,在这次爆发的危急中,锂电池脆弱的安全问题让三星尝尽了苦头,如果不从源头上解决电池安全性问题,以后的设备依然会面临类似的问题。

最近,复旦大学、韩国三星综合技术院(Samsung Advanced Institute of Technology)和三星电子中国研发中心(Samsung R&D Institute China)组建的一支研发团队,推出了一种新型的锂电池,它具有强大的自愈功能,能够明显增强锂电池的安全性能。

这支研发团队由王永刚和彭慧胜领导,他们利用碳纳米管材料和新型的结构,想让电池在受到外力的改变后,快速恢复原来的结构,继续保持正常工作。

具体怎么做?

研究人员将碳纳米管片定向排列,并且在这种碳纳米管片上,铺设一层作为电极的聚合物基片,一极嵌有LiMn2O4纳米粒子,另一极嵌有 LiTi2(PO4)3的纳米粒子。同时,电池还使用Li2SO4/羧甲基纤维素作为电解质和隔膜。电极之间的这种材料,是一种新型的无溶剂电解质,用纤维素基凝胶制成的,内含硫酸锂水溶液。有这两项核心技术加成,在反复破坏后,电池也能自愈,保持非常良好的性能。

被炸怕了的三星 要造自愈电池了?
人体模型肘部佩戴可自愈的电池,通电后LED灯被点亮

被炸怕了的三星 要造自愈电池了?
反复弯曲手肘后,电池被切断,LED灯熄灭

被炸怕了的三星 要造自愈电池了?
电池多次破裂、再修复后,LED灯又自动被点亮了

在现代的可穿戴电子设备中,虽然有些锂电池已经可以被折起,或者卷起来了。但是,它们如果被扭曲太多次,或者被踩踏就可能出问题。而作为可穿戴设备的一部分,这种情况非常常见。折叠不仅会使电池失去功能,甚至会导致安全问题,它会让具有腐蚀性的可燃毒性气体或液体会渗漏出来,甚至引发自燃。

传统的电解液在接触到空气时会立刻分解,但是这种新型凝胶非常稳定。由于它不含有机溶剂,因此它不可燃也不具有毒性,用在这种电池里非常合适。

或许,这样的电池离商业使用还有一定的距离,不过出于对柔性、便携性和安全性的考虑,各个巨头或很有可能加大对这个领域投资的力度。也许以后的电池安全,就靠它了。

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