鋰離子電池(chi)內部(bu)短路發(fa)熱會點燃電池(chi)的液體(ti)電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)，是(shi)(shi)導(dao)致電池(chi)爆(bao)炸從而引發(fa)火災主要原因，也因為這樣導(dao)致鋰電池(chi)口(kou)碑一直不是(shi)(shi)很(hen)好(hao)，但是(shi)(shi)近日(ri)《美國(guo)化學(xue)學(xue)會雜志(zhi)》上發(fa)表了一種基于聚合(he)物的固體(ti)電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)，這種電解(jie)(jie)質(zhi)(zhi)在損壞后可(ke)以(yi)自愈，也可(ke)以(yi)在不使用(yong)刺(ci)激(ji)性化學(xue)物質(zhi)(zhi)或高(gao)溫的情(qing)況下(xia)進行回收，能很(hen)好(hao)的降低短路自燃的危害。

研究人員說，隨著鋰(li)離子電(dian)(dian)池經歷多(duo)個充(chong)電(dian)(dian)和放(fang)電(dian)(dian)循環，它們(men)會形成微小的樹枝狀(zhuang)固態鋰(li)，稱為(wei)樹枝狀(zhuang)晶體。這些結構會縮短電(dian)(dian)池壽命，造(zao)成熱點和短路，有時(shi)會變得足(zu)夠大而(er)刺穿電(dian)(dian)池的內(nei)部部件，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)電(dian)(dian)極和電(dian)(dian)解液之間發生爆炸性化學反應。

化學家和工程師一直在(zai)推動用固(gu)體材料（例如陶瓷或聚合物）代替(ti)鋰離(li)子電池中的液(ye)體電解(jie)質。然而(er)，這些材料大多數是剛(gang)性且易碎的，會導致電解(jie)質與電極之間(jian)接觸不良(liang)以及導電率降低。

該(gai)論(lun)文合著者指出(chu)：“固體(ti)離(li)子導電聚合物(wu)是開發(fa)非液(ye)體(ti)電解質的一種選擇。但(dan)是，電池(chi)內部(bu)的高溫(wen)條(tiao)件會熔化大多數聚合物(wu)，從(cong)而再次(ci)導致枝晶和故(gu)障。”

過去的(de)研究已經通(tong)過使用交(jiao)聯形成橡膠(jiao)狀鋰導體(ti)(ti)的(de)聚合物鏈網絡生產了固(gu)體(ti)(ti)電解質，這種方法雖然延(yan)遲(chi)了樹枝狀晶體(ti)(ti)的(de)生長，但是，這些材料很復(fu)雜，損壞后無法回收或修復(fu)。

為了解(jie)決(jue)這個(ge)問(wen)題，研究(jiu)人員開發了一種網(wang)絡聚合物(wu)電(dian)解(jie)質，其中的交聯點可(ke)以發生交換反應并交換聚合物(wu)鏈(lian)。研究(jiu)人員說，與線性(xing)聚合物(wu)相比，這些網(wang)絡實際上在加(jia)熱時會變硬，從而可(ke)以最大程度地減少枝(zhi)晶(jing)問(wen)題。此外(wai)，它們在損壞后很容易分(fen)解(jie)并重新固化成網(wang)狀(zhuang)結構(gou)，使其可(ke)回(hui)收利(li)用，并且由(you)于其自愈性(xing)，因此在損壞后可(ke)以恢復導電(dian)性(xing)。

“這種新型的(de)(de)網絡聚(ju)(ju)合物還顯(xian)示(shi)出(chu)卓(zhuo)越的(de)(de)特性，即電導率和剛(gang)度都(dou)隨加熱而增加，這是常規聚(ju)(ju)合物電解質所(suo)沒(mei)有的(de)(de)，” 作者(zhe)說到。

材料(liao)科(ke)學(xue)(xue)與(yu)工程(cheng)學(xue)(xue)教授，論文(wen)(wen)第(di)一(yi)作者克(ke)里斯托弗·埃文(wen)(wen)斯說：“大多數聚合(he)物都需要強酸和(he)高溫(wen)才能分解。而我們的材料(liao)在室(shi)溫(wen)下可溶(rong)于(yu)水，是一(yi)種(zhong)非常(chang)節能且環保的工藝(yi)。”

新型聚合(he)物(wu)鋰(li)電(dian)池(chi)的這(zhe)種新材料導電(dian)性，可以(yi)作為有效(xiao)的電(dian)池(chi)電(dian)解質的潛力，但(dan)是他們(men)承認，要與目前(qian)使用的電(dian)池(chi)相(xiang)媲美(mei)，還需要一(yi)定的過程。