电动车电池起火有解？开发出阻燃半固态电解质

Published 17 Oct.2023 10:56(KST)

Updated 05 Aug.2025 21:20(KST)

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一种不燃性的半固态电解质已经被开发出来，有望解决威胁地下停车场安全的电动汽车电池起火问题。

UNIST能源化学工程系Song Hyeongon教授、韩国化学研究院精细化学研究中心Jeong Seohyun博士、韩国能源技术研究院蔚山下一代电池研发中心Kim Taehee博士组成的联合研究团队，开发出了可在电池内部发生分子键合的“不燃性高分子半固态电解质”。

迄今为止，不燃性电解质通常需要使用过量阻燃添加剂，或采用沸点极高的溶剂，这会导致电解质的离子电导率急剧下降等多种缺点。

研究团队在电解质中加入少量高分子（2wt.%），制备出“半固态电解质”。制得的高分子半固态电解质相比传统液体电解质，锂离子电导率（4.8 mS/cm）提高了33%。

利用该电解质制成的软包电池中形成了固体电解质界面膜（SEI层），可在电池运行时阻止电解质发生不必要反应，使电池寿命特性提升了110%。此外，它还能在燃烧过程中抑制燃料与自由基的链式反应，从而具备不燃性特征。

阻燃凝胶电解质的工作原理。

第一作者、UNIST能源化学工程系研究员Jeong Jihong表示：“我们利用在电池内部聚合形成的高分子与挥发性溶剂之间的相互作用，成功抑制了自由基链式反应”，“通过电化学定量分析自由基抑制指标，将有助于揭示不燃性电解质的作用机制”。

共同第一作者、UNIST能源化学工程系及韩国化学研究院硕士研究人员Kim Mideum解释称：“我们不仅对电解质的不燃性进行了评价，还将其应用于软包电池等多种实验，验证了电池本身优异的安全性。”

UNIST能源化学工程系Song Hyeongon教授表示：“利用高分子的不燃性半固态电解质可以直接应用于现有电池组装工艺，今后将加速不燃性电池的商业化进程。”

本次研究由UNIST研究团队负责电化学研究、韩国化学研究院精细化学研究中心负责高分子合成、韩国能源技术研究院蔚山下一代电池研发中心负责电池安全性实验等三家机构协同完成。

研究团队已在国内申请5项专利，在海外申请2项专利。研究成果被能源领域权威学术期刊《ACS Energy Letters》选为封面论文（补充封面），并于去年10月13日在线发表。

本研究在科学技术信息通信部韩国研究财团、韩国产业技术企划评价院、韩国化学研究院以及三星SDI的支持下完成。

阻燃半固态电解质研究登上了《ACS Energy Letters》封面。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。