用手機的時候往往不會想到，電池哪能有什么問題，頂多想想“哎呀，是不是又沒電了”“該充電了”。但三星 Note 7 這一炸，的確把消費者們炸得目瞪口呆，200 萬臺手機也付諸一炬，還拖得當時第三季凈利潤同比下跌 16.8 ％，創下六年以來最低紀錄。路透社近日援引知情人士稱，爆炸正是由電池問題引起的，不過三星將于本月 23 日正式公布調查結果。

事實上，看上去鋰電池體積小并不扎眼，但其所含能量很高，同時鋰電內的有機溶劑都具易燃且閃點低。一旦有不安全行為，如過充過放、快速充放電等，很可能引發電池內部危險性副反應，從而造成熱失控，最終引起燃燒。

為了解決鋰電池的安全問題，研究者們一直在嘗試往鋰電池里加添加物，不過這很可能損失部分電池性能。“更討巧”的做法是如蘋果，較三星的鋰電池，降低電池容量和能量密度以保安全。

近日，科研團隊在鋰電池添加物方面有所突破。 Science 子刊《Science Advances》刊文，斯坦福材料系的 Kai Liu 等人提出往電池中加入一種新材料，它能在不影響電池性能的情況下，有效抑制鋰電池燃燒。

具體來說，這是一種新型非織造電紡絲隔離器（nonwoven electrospun separator），該分離器是由內核與外殼的微纖維構成，其中阻燃劑是芯，聚合物是殼。聚合物外殼的作用是，包裹阻燃劑，并防止其直接暴露或者溶解到電解液中，防止對電池電化學性能產生負面影響。一旦鋰電池內部熱失控，聚合物外殼隨即熔融，釋放阻燃劑，從而阻斷高度易燃電解質的燃燒。

該隔離器是以磷酸三苯酯（TPP）作阻燃劑， PVDF-HFP 作聚合物外殼，直徑為 1.6 cm。研究團隊對其進行測試發現，當外界溫度達到 160 ℃時，聚合物外殼將熔融，內部 TPP 阻燃劑基本能釋放完全，“撲滅”電解液火焰只需要 0.4 秒。值得注意的是，室溫下 TPP 幾乎不會“主動跑到”電解質中，因而電池性能受到影響也較小。

研究團隊預計，這種阻燃分離器也能用于有潛在熱失控安全問題的高儲能設備，不過想要應用到大型電池還需進行機械（包括釘刺測試、壓碎測試）和過充過放等實際應用測試。

針對鋰電池安全隱患，中國企業亦有相關突破。去年底，華為推出石墨烯基鋰離子電池，并稱該電池耐高溫且長壽，實現的方式也是在電解液中加入特殊添加劑，并引入新型材料石墨烯以實現鋰電池與環境間的高效散熱。不過有分析稱，雖然華為該項目技術一定程度上解決了高溫問題，提升鋰電池安全性，但能量密度方面并無增量，而且成本也因工藝、材料復雜等因素增加。

或許有人就會想，液態電解質又易燃，而且加添加劑后鋰電池性能或多或少會受到影響，那么換成固態的如何？固體不易爆炸和揮發，同時還會使得電池的結構更強。之前，斯坦福科學家就對此進行了嘗試，用固體電解質徹底代替易燃的電解液，并采用人工智能及機器學習的方法，找出了 21 個有潛力的固態電解質，只是這些材料仍有待現實場景中進行測試應用。

正如 36 氪此前所說，能量密度、成本、安全性兼得談何容易？學術界也好、科技巨頭們也好、初創企業也好，都行走在鋰電池優化的漫漫征途，目前還沒有一個明確的贏家。可以說，誰將率先突破誰就能拔得下一個頭籌，畢竟不僅是手機，還有大片汽車動力鋰電池的市場需求更迫切。

用手機的時候往往不會想到，電池哪能有什么問題，頂多想想“哎呀，是不是又沒電了”“該充電了”。但三星 Note 7 這一炸，的確把消費者們炸得目瞪口呆，200 萬臺手機也付諸一炬，還拖得當時第三季凈利潤同比下跌 16.8 ％，創下六年以來最低紀錄。路透社近日援引知情人士稱，爆炸正是由電池問題引起的，不過三星將于本月 23 日正式公布調查結果。

事實上，看上去鋰電池體積小并不扎眼，但其所含能量很高，同時鋰電內的有機溶劑都具易燃且閃點低。一旦有不安全行為，如過充過放、快速充放電等，很可能引發電池內部危險性副反應，從而造成熱失控，最終引起燃燒。

為了解決鋰電池的安全問題，研究者們一直在嘗試往鋰電池里加添加物，不過這很可能損失部分電池性能。“更討巧”的做法是如蘋果，較三星的鋰電池，降低電池容量和能量密度以保安全。

近日，科研團隊在鋰電池添加物方面有所突破。 Science 子刊《Science Advances》刊文，斯坦福材料系的 Kai Liu 等人提出往電池中加入一種新材料，它能在不影響電池性能的情況下，有效抑制鋰電池燃燒。

具體來說，這是一種新型非織造電紡絲隔離器（nonwoven electrospun separator），該分離器是由內核與外殼的微纖維構成，其中阻燃劑是芯，聚合物是殼。聚合物外殼的作用是，包裹阻燃劑，并防止其直接暴露或者溶解到電解液中，防止對電池電化學性能產生負面影響。一旦鋰電池內部熱失控，聚合物外殼隨即熔融，釋放阻燃劑，從而阻斷高度易燃電解質的燃燒。

該隔離器是以磷酸三苯酯（TPP）作阻燃劑，PVDF-HFP 作聚合物外殼，直徑為 1.6 cm。研究團隊對其進行測試發現，當外界溫度達到 160℃時，聚合物外殼將熔融，內部 TPP 阻燃劑基本能釋放完全，“撲滅”電解液火焰只需要 0.4 秒。值得注意的是，室溫下 TPP 幾乎不會“主動跑到”電解質中，因而電池性能受到影響也較小。

研究團隊預計，這種阻燃分離器也能用于有潛在熱失控安全問題的高儲能設備，不過想要應用到大型電池還需進行機械（包括釘刺測試、壓碎測試）和過充過放等實際應用測試。

針對鋰電池安全隱患，中國企業亦有相關突破。去年底，華為推出石墨烯基鋰離子電池，并稱該電池耐高溫且長壽，實現的方式也是在電解液中加入特殊添加劑，并引入新型材料石墨烯以實現鋰電池與環境間的高效散熱。不過有分析稱，雖然華為該項目技術一定程度上解決了高溫問題，提升鋰電池安全性，但能量密度方面并無增量，而且成本也因工藝、材料復雜等因素增加。

或許有人就會想，液態電解質又易燃，而且加添加劑后鋰電池性能或多或少會受到影響，那么換成固態的如何？固體不易爆炸和揮發，同時還會使得電池的結構更強。之前，斯坦?？茖W家就對此進行了嘗試，用固體電解質徹底代替易燃的電解液，并采用人工智能及機器學習的方法，找出了21 個有潛力的固態電解質，只是這些材料仍有待現實場景中進行測試應用。

正如 36 氪此前所說，能量密度、成本、安全性兼得談何容易？學術界也好、科技巨頭們也好、初創企業也好，都行走在鋰電池優化的漫漫征途，目前還沒有一個明確的贏家?？梢哉f，誰將率先突破誰就能拔得下一個頭籌，畢竟不僅是手機，還有大片汽車動力鋰電池的市場需求更迫切。