導讀：歐陽明高院士結合多年研究經驗，系統地總結了涵蓋材料、單體和系統等各個層面的鋰離子電池熱失控安全防控策略，提出了電池熱失控抑制方案的未來發展方向。
鋰離子電池熱失控面臨挑戰
世界正在經歷著電動化革命，它體現在移動電子產品、交通運輸以及儲能等各行各業。為支持電動化革命的進程，發展性能更優異的電池是全世界科學家共同努力的目標。鋰離子電池已經成為目前應用最為廣泛的電化學動力源，因為其具有高比能量、長循環壽命等顯著的優點。然而，以熱失控為核心的安全性問題，仍然是鋰離子電池大規模應用過程中亟待攻克的難題。為保障電池的安全運行，急需開發有效的電池熱失控防控策略。
鋰離子電池熱失控防控策略可以從材料、單體和系統層面入手，通過安全設計、安全監控和主動安全管理三方面來實現。一般地，防控方法和手段可以在熱失控發生前、發生過程中以及發生後多個階段發揮作用，達到降低熱失控風險，減少熱失控危害的目的。熱失控安全防控策略應建立在對鋰離子電池熱失控機理的清晰認識的基礎上，治病救人最重要的是對症下藥。
擬解決的關鍵問題
安全性是鋰離子電池大規模應用過程中需要首要解決的問題。近年來，以熱失控為特徵的鋰離子電池安全事故時有發生，打擊了電池行業的信心。鋰離子電池熱失控發生時，通常伴隨著劇烈的放熱化學反應，引起冒煙、起火甚至爆炸等危害。但是其具體失效機理尚未清晰，需要進行深入研究。
圖1. 鋰離子電池熱失控狀態及相關防控策略。
有鑑於此，基於歐陽明高院士團隊在電池安全領域多年的研究經驗，深入總結了鋰離子電池的熱失控機理，並提出了系統化的熱失控防控策略。提出了一種熱失控反應時序圖，以描述電池熱失控的特性狀態及狀態之間的轉移路徑，成功解釋了目前絕大多數的電池熱失控現象及其內部反應機理。在此基礎上，還從材料、單體到系統層面提出了一系列電池熱失控安全策略，以期降低鋰離子電池的熱失控風險，提升電池的安全性。並探討了鋰離子電池熱失控防控策略的未來發展方向。
Xuning Feng, et al. MitigatingThermal Runaway of Lithium-Ion Batteries. Joule. 2020. DOI: 10.1016/j.joule.2020.02.010
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