研究人員正在努力以各種方式改進電池技術，其中最重要的是解決易燃性問題。科學家們已經制定了一種新的電解質配方，以一種非常有希望的方式來解決這個問題：依靠額外的鹽含量來規避有問題的化學反應。

我們的手機、筆記本電腦和電動汽車中的鋰離子電池有一定的起火風險，因為它們在運行時產生熱量。我們已經看到許多有趣的方法來管理這種風險，包括集成阻燃劑、提醒用戶注意過熱的警告系統，以及在過熱發生之前關閉設備的熔斷開關。

許多有希望的解決方案集中在可燃液體電解質上，它在電池的兩個電極之間攜帶電流。缺陷和溫度上升會導致這些電解質膨脹和/或點燃，然後可能導致智能手機或電動汽車起火。這一過程通常在140°F（60°C）左右發生，電解質中的溶劑開始蒸發並從液體變成氣體。

斯坦福大學的研究生、這項新研究的第一作者Rachel Z Huang說：”電池行業最大的挑戰之一就是這個安全問題，所以有很多努力在嘗試製造一種安全的電池電解質。”

斯坦福大學的研究生Rachel Huang共同開發了一種用於鋰電池的新型電解質Jian-Cheng Lai/Stanford University

黃和她在斯坦福大學和SLAC國家加速器實驗室的同事已經開發出一種能夠承受高溫而不起火的電池。這種基於聚合物的新型電解質包含了大量的鋰鹽，稱為LiFSI，佔其總重量的63%。與直覺相反的是，它與易燃的溶劑分子配對，兩者形成一種共生關係，有利於電池的安全和性能。

溶劑分子使電解質能夠傳導離子，並達到與傳統電解質相同的性能，而高濃度的鹽則固定了這些分子，防止它們蒸發，進而防止火災。該團隊的不易燃電解質在鋰離子電池中進行了測試，它能夠從室溫一直安全運行到212°F（100°C）。

在左邊可以看到標準的電池材料起火，而在右邊可以看到一種新穎的不易燃材料能夠抵禦這種情況。

斯坦福大學的教授Zhenan Bao說：”這項新發現為基於聚合物的電解質設計指出了一條新的思路。這種電解質對於開發未來既高能量密度又安全的電池非常重要”。

該團隊的新電解質的一個關鍵特徵是，它具有類似於傳統電解質的膠狀形式，這意味著它可以與現有的電池部件集成，而不像其他實驗性的不易燃電解質。該團隊認為在電動汽車的應用中特別有潛力，在那裡電池可以更緊密地擠在一起，而沒有過熱的風險。這將等同於提高能量密度和擴大範圍。

研究作者Yi Cui說：”這種非常令人興奮的新電池電解質與現有的鋰離子電池技術兼容，並將對消費電子和電氣運輸產生巨大影響。”

這項研究發表在《物質》雜誌上。