本報訊 (記者於忠寧)隨著電動汽車與儲能電站的發展,鋰金屬電池雖有望突破500Wh/kg的能量密度極限,卻面臨嚴峻的安全挑戰。高鎳正極在200℃時即分解釋放氧氣,金屬鋰負極與電解液反應生成氫氣、甲烷等可燃氣體,正負極氣體在密閉空間相遇易觸發劇烈反應,導致電池熱失控甚至爆炸。因此,開發兼顧高能量與高安全的電池技術成為行業的迫切需求。 近日,中國科學院化學研究所研究員白春禮、郭玉國與副研究員張瑩,基於前期電池熱安全機制和聚合物電解質設計的研究成果,提出「阻燃界面用於智能氣體管理」設計策略。該團隊在正極內部構建阻燃界面(FRI),通過溫度響應機制實現雙重防護:當電芯溫度升至100℃時,FRIs釋放含磷自由基並遷移至負極表面,猝滅電解液熱解產生的H·、CH·等活性基團,使可燃氣體生成量下降63%,同時抑制正極49%的氧氣釋放,從源頭切斷爆炸反應鏈。 進一步,在熱濫用測試中,研究實現0.6Ah鋰金屬軟包電芯零爆炸。在0.6Ah鋰金屬軟包電芯的熱安全測試中,該策略展現出優異的防護效果:熱失控峰值溫度從1038℃降至220℃,實現電芯零熱失控。氣相色譜-質譜分析證實,電芯內部整體產氣量減少63%,其中可燃氣體佔比由62%降至19%,緩解了電池內部壓力積聚,並降低了電池爆炸風險。 上述研究為開發高比能、高安全的電池技術提供了新思路。
成都8月8日電 (記者 劉忠俊)8月8日,新建西寧至成都鐵路若爾蓋隧道順利貫通,標誌著全線隧道施工進入攻堅階段。 隧道貫通後挖掘機正在清理渣土。成蘭鐵路公司供圖 西寧至成都鐵路是我國「八縱八橫」高鐵網蘭(西)廣通道的重要組成部分,起自青海西寧,經青海、甘肅、四川三省,終至四川成都。其中四川段長約170公裡,多數路段海拔3500米左右,從川青鐵路黃勝關站引出,途經紅原、若爾蓋等站進入甘肅。 若爾蓋隧道位於四川阿壩州若爾蓋縣,為單洞雙線隧道,全長2176.92米,設計時速200公裡。隧道由中鐵七局集團承建,地處青藏高原東北邊緣,地質條件複雜,屬高地應力軟巖變形隧道,圍巖破碎,洞身下穿3處構造破碎帶,地下水豐富,湧泥突水風險高。同時,加上隧道平均海拔3493米,全年平均氣溫不足5℃,12月至次年1月最低氣溫達-23℃。高原缺氧導致機械設備能效低、物資運輸困難;且隧道穿越若爾蓋高原和喀哈爾喬溼地自然保護區,環保要求高,加之地處「無人區」,施工難度極大。 隧道貫通後參建者們合影留念。成蘭鐵路公司供圖 隧道開工以來,施工方採用地質雷達等超前預報圍巖情況,通過自動監測調整支護措施,遵循「管超前、嚴注漿」等施工原則,實現「動態設計、動態施工」,並運用現代化機械設備減少人工勞動強度。成蘭鐵路有限責任公司西寧至成都鐵路指揮部指揮長印建文表示,目前西寧至成都鐵路四川段隧道工程已完成66.2%,貫通5座;橋梁工程完成77.5%;路基工程完成58.8%,各項工作正有序推進。 據悉,西寧至成都鐵路四川段由蜀道投資集團參與投資建設,全線建成通車後將極大便利沿線群眾出行,促進沿線經濟社會發展。(完)
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