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LG化學開發出抑制電池熱失控的創新材料
導讀：LG化學開發的抑制熱失控新材料是一種電阻會隨溫度而變化的復合材料，在溫度升高的初期可以起到如同“保險絲”切斷電流的作用。
近日，LG化學宣布開發出抑制電池熱失控的溫度感應型“安全性增強功能層(Safety Reinforced Layer，以下簡稱為抑制熱失控材料)”，并將該研究成果發表于國際學術期刊《Nature Communications》。本次研究由LG化學聯合韓國浦項科技大學電池工程系Lee Minah教授的研究小組共同進行材料分析。同時，LG新能源也參與了材料的安全性驗證測試。
*發表論文名稱: Thermal Runaway Prevention through Scalable Fabrication of Safety Reinforced Layer in Practical Li-ion Batteries
LG化學開發的抑制熱失控新材料是一種電阻會隨溫度而變化的復合材料，在溫度升高的初期可以起到如同“保險絲”切斷電流的作用。
研發團隊在電池的正極層和集電體之間，制成插入了1um薄層形態的抑制熱失控新材料，其厚度僅為人類頭發絲的百分之一。當電池發生異常且溫度超出正常范圍(90~130℃)時，該材料會對溫度立即作出反應并改變其粘合結構，從而抑制電流的流動。
另外，LG化學抑制熱失控材料具備出色的溫度感知能力和響應速度，即溫度每升高1℃，電阻就增加5000Ω，最大電阻可達到正常溫度下的1000倍以上。同時，該材料具有可逆性，電阻也會隨著溫度的下降而減小，甚至恢復至原始的導電狀態。
眾所周知，熱失控是導致電動汽車電池起火的主要原因，當電池內部的正負極相互接觸，就會因短路和發熱而引起熱失控。因此，抑制熱失控材料可在發熱初期就迅速阻斷反應路徑，有效預防火災事故的發生。
此外，經電池沖擊和穿透安全性測試的結果表明，使用了抑制熱失控材料的電池未起火，或在產生火焰時就立即熄滅，沒有發生熱失控的現象。
· 在移動端LCO電池的穿透測試中，普通電池只有16%未起火，而采用抑制熱失控材料的電池均未起火。
· 在針對電動汽車鎳鈷錳酸鋰電池模擬進行的約10公斤重物沖擊試驗中，普通電池均發生了起火現象。相反，采用了抑制熱失控材料的電池中有70%均未著火，其余30%的電池雖產生火花，但也僅在數秒內便熄滅了。
LG化學憑借強有力的材料設計專利和技術實力，在解決現有材料反應速度慢、能量密度低等問題的同時，成功開發出能夠快速適用于量產工藝的抑制熱失控新材料。目前，LG化學已完成移動端抑制電池熱失控材料的安全性驗證測試，并計劃至2025年，繼續進行大容量電動汽車電池的安全性測試。
LG化學首席技術官李鐘求表示：“這是一項能夠盡快應用于量產工藝的切實研究成果，我們將繼續探索以提高電池安全性的技術研究，向客戶提供安全無憂的電池材料，為增強電池市場競爭力做出積極的貢獻。”
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