提高鋰離子電池的安全性、避免熱失控的發(fā)生不僅需要從電池材料上做出改變，還需要結(jié)合電池配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池組的熱管理設(shè)計(jì)上多管齊下。當(dāng)前引發(fā)鋰電池?zé)崾Э氐囊蛩囟喾N多樣，總結(jié)起來主要有過熱、過充、內(nèi)短路、碰撞等引起的發(fā)熱失控。如何提高電池的安全性，把熱失控的風(fēng)險(xiǎn)降至比較低成為人們研究的重中之重。對(duì)于單電池來說，其安全性除了與正極材料相關(guān)外，還與負(fù)極、隔膜、電解液、粘結(jié)劑等其他電池組成部分有著很大關(guān)系。下面展開講述研究者們是如何在電池材料上降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)，提高鋰電池安全性。

醋酸鋰： 萘鋰絡(luò)合物引發(fā)醋酸乙烯自由基聚合的研究。四川智能無水醋酸鋰

作者采用扣式電池體系Li/Li+/LTO（活性物質(zhì)負(fù)載量1mg/cm2），在1.3-2.5V的電壓范圍內(nèi)測(cè)試了LTO的電化學(xué)性能。50C倍率充放電條件下，LTO的容量剛開始較低，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，容量快速上升，1000次循環(huán)后，容量穩(wěn)定在170mAh/g左右。當(dāng)500C充電，50C放電時(shí)，LTO仍可表現(xiàn)出99mAh/g的容量。作者將材料電性能好歸結(jié)為以下原因：材料固有的性質(zhì)和形貌（例如，一次顆粒尺寸小，縮短了鋰離子的遷移路徑）；顆粒良好的結(jié)晶性，可有效降低其他原子阻礙鋰離子的遷移。寧夏無水醋酸鋰無水醋酸鋰的生態(tài)數(shù)據(jù)。

鋰離子電池由于其較高的電化學(xué)容量和工作電壓以及環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，成為了目前社會(huì)生活與工業(yè)應(yīng)用中炙手可熱的儲(chǔ)能器件，在可移動(dòng)電子設(shè)備、電動(dòng)汽車和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[1]。目前主流的鋰離子電池正極材料有磷酸鐵鋰、錳酸鋰和層狀三元材料[2-3]，但是，這些正極材料的電化學(xué)容量普遍較低。富鋰層狀氧化物正極材料xLi2MnO3·(1－x)LiMO2(M=Mn, Ni, Co)具有230～300mAh/g的電化學(xué)容量，因此倍受關(guān)注[4]。在***充電過程中，當(dāng)充電電壓在3.5～4.5V之間，Li+會(huì)從LiMO2層狀結(jié)構(gòu)中脫出，當(dāng)充電電壓達(dá)到4.5V以上時(shí)，Li+主要從Li2MnO3中以Li2O的形式脫出，形成具有電化學(xué)活性的MnO2，這也為富鋰錳正極材料的高容量提供了可能性。

合成方法

LTO一次納米顆粒的合成：將4.59 g (45 mM)乙酸鋰溶于200mL 1,4-丁二醇中，室溫下攪拌至完全溶解。然后，將17.02 g (50 mM) 鈦酸四丁酯逐滴加入到上述溶液中，歷時(shí)約1小時(shí)直至溶液變?yōu)槲ⅫS色。緊接著，將該溶液轉(zhuǎn)移到700mL的高壓反應(yīng)釜中，另外將60mL鈦酸四丁酯加入到高壓反應(yīng)釜和燒杯之間的縫隙中以確保熱接觸。隨后，反應(yīng)釜密封后加熱到300℃反應(yīng)2h，升溫速率為3℃/min；高壓反應(yīng)釜中的溶液同時(shí)以300r.p.m.的速率攪拌。反應(yīng)完成后，反應(yīng)釜自然降溫，可得到乳白色的膠體溶液。***，用乙醇離心洗滌3次（轉(zhuǎn)速6000r.p.m.;時(shí)長10min）然后在真空干燥箱箱中50℃放置3h后可得到產(chǎn)物-白色粉體LTO。 通過醋酸鋰法轉(zhuǎn)入酵母宿主HIS-/GS115細(xì)胞中,然后在含不同濃度G418的YPD平板上篩選陽性克隆。

LTO二次顆粒的合成：將白色粉體LTO分散到乙醇中（或者離心洗滌后不干燥，直接分散在乙醇中），加熱后，一次LTO顆粒產(chǎn)生成核現(xiàn)象然后聚集在一起，自組裝形成球形的LTO二次顆粒。顆粒尺寸分布在幾百個(gè)納米至幾個(gè)微米之間。高壓反應(yīng)釜中的溶液同時(shí)以300r.p.m.的速率攪拌。反應(yīng)完成后，反應(yīng)釜自然降溫，可得到乳白色的膠體溶液。***，用乙醇離心洗滌3次（轉(zhuǎn)速6000r.p.m.;時(shí)長10min）然后在真空干燥箱箱中50℃放置3h后可得到產(chǎn)物-白色粉體LTO。醋酸鋰預(yù)處理細(xì)胞1 h,獲得的轉(zhuǎn)化率為每微克DNA 154個(gè)轉(zhuǎn)化子。吉林有名的無水醋酸鋰

利用醋。酸鋰和DTT對(duì)畢赤酵母進(jìn)行電擊前處理提高外源基因轉(zhuǎn)化效率。四川智能無水醋酸鋰

    鋰電池電解液基本上是有機(jī)碳酸酯類物質(zhì)，是一類易燃物。常用電解質(zhì)鹽六氟磷酸鋰（LiPF6）存在熱分解放熱反應(yīng)。因此提高電解液的安全性對(duì)動(dòng)力鋰離子電池的安全性控制至關(guān)重要。LiPF6的熱穩(wěn)定性是影響電解液熱穩(wěn)定的主要因素，因此目前主要改善方法是采用熱穩(wěn)定性更好的鋰鹽。但由于電解液本身分解的反應(yīng)熱十分小，對(duì)電池安全性能影響十分有限。對(duì)電池安全性影響更大的是其易燃性。降低電解液可燃性的途徑主要是采用阻燃添加劑，但是這些阻燃劑往往會(huì)對(duì)鋰電池的電化學(xué)性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此難以在實(shí)際中應(yīng)用。HongfaXiang等人采用磷酸三甲酯（TMP）為溶劑，雙氟磺酰亞胺鋰為溶質(zhì)，研發(fā)出一種新型高濃度不燃電解液。在高濃度（5mol/L）下，電解液中大部分TMP溶劑分子和Li+配位，形成特殊的溶劑化結(jié)構(gòu)，這使得溶劑分子與負(fù)極之間的副反應(yīng)減少，**提高了電池的安全性。美國加州大學(xué)圣迭戈分校的YuQiao團(tuán)隊(duì)采用膠囊封裝的方式將阻燃劑二芐胺（DBA）儲(chǔ)存在微型膠囊里，分散在電解液中，正常狀態(tài)下不會(huì)對(duì)鋰電池的性能產(chǎn)生影響，當(dāng)電池受到擠壓等外力破壞時(shí)，膠囊中的阻燃劑就會(huì)被釋放出來，“毒化”電池使電池失效，從而避免熱失控的發(fā)生。之后，他們團(tuán)隊(duì)又采用同樣的技術(shù)。 四川智能無水醋酸鋰