盖世汽车讯 据外媒报道，针对担心使用锂离子电池风险的消费者——锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑和电动汽车等各种设备——密歇根州立大学（Michigan State University，MSU）发现，木材中的一种天然材料可以提高电池的安全性，同时延长电池的使用寿命。
图片来源： MSU
工程学院助理教授Chengcheng Fang,和农业与自然资源学院副教授Mojgan Nejad合作，将木质素（一种木材中提供支撑和刚性的天然成分）制成薄膜隔膜，用于锂离子电池内部，防止可能引起火灾的短路。
“我们想制造更好的电池，”Fang教授表示，“但我们也希望它安全、高效、可持续。”
在电池内部，带正电的正极和带负电的负极有助于电流流动。为了隔离这些电极，商用隔膜通常由聚乙烯和聚丙烯塑料材料制成，这些材料在接近100°C的温度下会收缩。如果没有隔膜的保护，电池的正极和负极可能会接触，从而导致意外短路，甚至可能引发火灾或爆炸。
相比之下，基于木质素的隔膜在高达300°C的温度下保持稳定，尺寸也不会变小。Fang和她的团队测试了不同厚度的木质素，发现厚度为25微米（比人类头发的四分之一还薄）的薄膜最能有效地保持电池内部稳定，并防止阳极和阴极连接。
在电池内部使用木质素薄膜还有另一个好处：电池内部稳定性的提高也延长了循环寿命，也就是增加了电池的充电和使用次数。“我们很惊讶地发现，木质素薄膜也提高了电池的循环寿命，”Fang教授表示。“我们将电池的循环寿命提高了60%。”
这项研究的第三个优势是环保。团队能够采用低成本的干法加工方法制造木质素隔膜。这意味着团队能够按需生产大量木质素薄膜，同时避免使用传统隔膜制造中常用的有害溶剂，这些溶剂可能对环境造成危害。
在这种情况下，研究人员能够利用木质素和其他能够实现100%原材料转化的材料来制造薄膜，而不会产生任何废物或污染。
“木质素，尤其是木质素磺酸盐，天然含量丰富，无需任何进一步处理即可在电池中发挥作用，”Fang教授说道。“这项研究展示了一种新的设计途径，可以提高电池材料的安全性和可制造性。”
这项研究发表在《Advanced Materials》期刊上，该技术正在密歇根州立大学创新中心（MSU Innovation Center）申请专利。
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