武汉理工何大平、麦立强/深大杨金龙 Nat. Chem. Eng.: 集流体设计为电池安全 “ 保驾护航 ”

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点击蓝字关注我们 安全问题已经成为高能量密度锂离子电池实际应用的长期且关键的挑战。锂离子电池的安全是由于电池内部的散热速度慢于热量产生的速度，导致电池内部热量集中，触发一系列放热反应，电池温度不断升高，最终引发热失控。因此，控制电池内部热量的产生和改善电池的传热对于消除电池热失控问题至关重要。尽管现有的锂离子电池制造商已经开发了完善的电池管理系统和电池配置来监测电池的热环境和加速传热，但在改善电池内部传热和有效地消散局部积累的热量方面仍然存在重大挑战。传统的金属集流体如Cu和Al，其导热性能较差，热导率仅为200 ~ 400 W m -1  K -1 。相比之下，具有强共价键和低原子质量的二维层状石墨烯（Gr）材料在室温下的热导率高达600 ~ 5,300 W m -1  K -1 ，作为电池的集流体可以提供最为有效的传热路径。 ………………………………