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。
8月10日中午,甘肅榆中縣馬坡鄉上莊村安置點,受災群眾正在吃飯,熱燴菜、軟饅頭。 「受災以來,這是我吃的第一頓熱乎飯。」眼前說話的漢子叫陳萬凱,是上莊村黨支部書記、村委會主任。他聲音沙啞,眼睛布滿血絲。過去的3天,他只在昨晚睡了3個小時。 上莊村共有11個社、466戶村民,在這次山洪災害中無一人傷亡。「山洪那天晚上7點37分,我先在村裡的微信群發布了暴雨預警通知。」陳萬凱說,當時他和村委會副主任、黨員馬海印,都在村委會值班,並時刻關注著可能到來的雨情。 大約晚上8點,村裡的變壓器發生故障,陳萬凱立即開車前往察看。當時村裡並沒下雨,但陳萬凱卻發現,車燈照射下的村頭小河河面已寬了許多。隨即,陳萬凱又聽見了山裡傳來轟隆聲,如響雷一般。正在這時,村監委會主任丁玉花打來電話說,家門口的三輪車被水衝走了。陳萬凱心頭一緊! 「一社全員轉移!」晚上8點20分,陳萬凱在群裡發布緊急通知。然後,他迅速回到村委會,與馬海印及3個熱心村民一起,趕往沿河的一社,挨家挨戶敲門疏散群眾。 洪水比預期來得更快。就在陳萬凱一行人趕到村民張正棟家時,洪水已經漫上他家堂屋的門廊。此時張正棟在外地務工,家裡只有80歲的父母和上大學的女兒張娟。他在微信群看到了信息,但女兒的電話一直打不通。 就在這時,陳萬凱敲響了堂屋的門。等他們背出兩位老人,水已齊腰。不遠處是個麥場,比堂屋高出一米多。麥場上,趕來救援的其他黨員和村民合力把老人和張娟拉了上去。 就在大家要拉陳萬凱上去的時候,洪水突然猛漲,情況一下子變得很緊急。陳萬凱死死抱住一棵樹,最後在大家的幫助下脫離了危險。來不及後怕,陳萬凱馬上帶大家往更高處轉移。「我覺得洪水還會漲。」陳萬凱說。 安頓好之後,女兒張娟給張正棟打電話報了平安,張正棟懸著的心才安放下來。 「災害面前,作為黨員,衝在最前線,這是我的職責。」連軸轉了3天,陳萬凱依然幹勁十足。安置點上缺的爐子、桶裝水等物資陸續送抵。陳萬凱猛喝一瓶水,轉身又去搬卸物資。
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