锂离子电池是可再生能源行业的热门商品。它们的高能量密度使其在同等体积下能够储存大量电能，成为电动汽车、智能手机和其他可充电设备的理想选择。不幸的是，这些热门商品产生的热量有时会变得名副其实。可充电电池需要两个组件才能发生化学反应：一个会氧化并释放电子的锂金属阳极，以及一个为这些电子充电的富镍氧化物阴极。但另一个副产品是易燃气体。如果点燃，强烈的火焰可以燃烧数小时，并释放出富含 TCI 毒性化学物质的烟雾。在某些情况下，一次锂电池汽车火灾需要高达30,000加仑的水才能完全扑灭。
考虑到这种威胁，汽车工程师们一直在努力改进电池设计和外壳。一些研究人员认为，增加一层保护也可以提高电池的安全性。根据 7 月 14 日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，在锂离子电池中集成更好的灭火系统可以为驾驶员和乘客提供一种有效的、额外的故障安全保护。
中国科学院化学研究所的分子化学家张英（Ying Zhang）领导的一个团队最近开发了一种电池原型，其阴极注入了阻燃聚合物。然后，他们将其与标准的工业锂电池进行对比测试，逐渐升高它们的内部温度。
两种设备在超过 212 华氏度后都开始过热，但这时原型电池的秘密武器就派上用场了。在该温度下，阴极内的特种聚合物开始分解，释放出阻燃自由基，以抑制易燃气体的不可避免的积聚。在超过 248 华氏度后，标准电池的失控链式反应导致其在 13 分钟内爆炸，火焰最终达到 1,832 华氏度。相比之下，新型原型电池的最高温度为 428 华氏度，但从未起火。
“这种智能气体管理策略增强了热安全性和电化学稳定性，为先进储能应用的防火锂金属电池提供了变革性的途径，”研究作者解释道。
如果能够规模化生产，该团队的设计可以通过抑制初次火焰来帮助防止无数的电池火灾——但细节将是其成功的关键。
虽然一些电池制造商已经在其产品中添加阻燃化学品，但过去的研究表明，这些化学品在实际防止火灾方面作用甚微。更重要的是，这些化学品在加热时可能会向空气中释放更多 TCI 毒素。要使最新的设计奏效，工程师们需要确保他们的发明不仅能防止火灾，而且不会产生火焰可能带来的任何有害烟雾。至少到目前为止，情况似乎就是如此。
