科学家开发新型高分子材料 有望制造出能自我修复的可循环电池

锂离子电池广泛用于电动汽车，但其缺点之一是内部短路，这种短路会点燃电池的液体电解质，导致爆炸和火灾。

伊利诺伊大学(University of Illinois)的工程师们开发出了一种固体聚合物电解质，这种电解质在受损后可以自我修复，而且这种材料也可以回收，无需使用刺激性化学物质或高温。

这项新研究发表在《American Chemical Society》上，它可以帮助制造商生产可回收的、自我修复的商用电池。

研究人员说，当锂离子电池经历多次充放电循环时，它们会形成微小的树枝状固体锂结构，这种结构被称为树突。这些结构会降低电池寿命，导致热点和短路，有时还会变大，刺穿电池内部，导致电极和电解质液体之间发生爆炸性的化学反应。

为了解决这个问题，研究人员开发了一种网状聚合物电解质，其中交联点可以进行交换反应并交换聚合物链。

研究人员说，与线性聚合物相比，这些网络在加热后会变得更硬，这可能会使树突问题最小化。

此外，它们很容易被破坏后分解和重新分解成一个网络结构，使它们可回收。它们在受损后会恢复导电性，因为它们是自我修复的。这种材料在室温下溶于水，使其分解过程十分节能和环保。

研究人员说，他们研究了这种新材料的导电性，发现它作为一种有效的电池电解质的潜力是有希望的，但他们承认，在将其用于与目前使用的电池相媲美之前，还需要做更多的工作。