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　　鋰離子電池因其內(nèi)部短路而臭名昭著，短路會(huì)點(diǎn)燃電池的液體電解質(zhì)，導(dǎo)致電池爆炸并引起火災(zāi)。最近，伊利諾伊大學(xué)的工程師開(kāi)發(fā)了一種基于聚合物的固體電解質(zhì)，它可以在損壞后自我修復(fù)，也可以回收利用，而不使用刺激性化學(xué)物質(zhì)或高溫。

　　這項(xiàng)發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》的新研究可以幫助制造商生產(chǎn)可回收和自我修復(fù)的商用電池。

　　研究人員說(shuō)，隨著鋰離子電池經(jīng)歷多次充電和放電循環(huán)，它們將形成微小的樹(shù)枝狀固體鋰，稱為樹(shù)枝狀晶體。這些結(jié)構(gòu)會(huì)縮短電池的壽命，導(dǎo)致熱點(diǎn)和短路，有時(shí)會(huì)變得足夠大，以至于刺穿電池的內(nèi)部組件，導(dǎo)致電極和電解質(zhì)之間發(fā)生爆炸性化學(xué)反應(yīng)

　　化學(xué)家和工程師一直在推動(dòng)用固體材料(如陶瓷或聚合物)代替鋰離子電池中的液體電解質(zhì)。但是這些材料大多比較堅(jiān)硬易碎，會(huì)導(dǎo)致電解液與電極接觸不良，電導(dǎo)率較低。這篇論文的合著者布賴恩京說(shuō)：“固體離子導(dǎo)電聚合物是開(kāi)發(fā)非液體電解質(zhì)的一種選擇。然而，電池內(nèi)部的高溫條件會(huì)熔化大多數(shù)聚合物，從而導(dǎo)致樹(shù)枝狀結(jié)晶和再次失效?！?/span>

　　過(guò)去，固體電解質(zhì)是通過(guò)使用交聯(lián)形成橡膠狀鋰導(dǎo)體的聚合物鏈網(wǎng)絡(luò)來(lái)生產(chǎn)的。雖然這種方法延遲了樹(shù)突的生長(zhǎng)，但這些材料很復(fù)雜，損傷后無(wú)法恢復(fù)或修復(fù)。

　　為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員開(kāi)發(fā)了一種網(wǎng)絡(luò)聚合物電解質(zhì)，其中交聯(lián)點(diǎn)可以交換反應(yīng)和交換聚合物鏈。研究人員說(shuō)，與線性聚合物相比，這些網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上在加熱時(shí)會(huì)變硬，從而最大限度地減少枝晶問(wèn)題。此外，它們被破壞后很容易分解并重新固化成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而可以回收利用，并且由于它們的自愈性，破壞后電導(dǎo)率可以恢復(fù)。