跟着电动汽车与储能电站的快速成长，锂金属电池虽有望冲破500Wh/kg的能量密度极限，却面对严重安全挑战。高镍正极于200℃时即分化开释氧气，金属锂负极与电解液反映天生氢气、甲烷等可燃气体，正负极气体于密闭空间相遇易触发猛烈反映（如锂氧反映放热高达1197kJ/mol），终极致使电池热掉控甚至爆炸。是以，开发统筹高能量与高安全的电池技能成为行业的火急需求。

于国度天然科学基金委、中国科学院及北京份子科学国度研究中央的撑持下，化学所份子纳米布局与纳米技能试验室白春礼研究员、郭玉国研究员、张莹副研究员，基在前期于电池热安全机制（Sci. Adv.2023,9(5):eade5802）及聚合物电解质设计（Adv. Energy Mater. 2020,10 (3),1903325）的研究堆集，立异提出"阻燃界面用在智能气体治理"的设计计谋。该团队于正极内部构建阻燃界面（FRI），经由过程温度相应机制实现两重防护：当电芯温度升至100℃时，FRIs开释含磷自由基并迁徙至负极外貌，猝灭电解液热解孕育发生的H 、CH 等活性基团，使可燃气体天生量降落 63%；同时按捺正极49%的氧气开释，从源头堵截爆炸反映链。于热滥用测试中，初次实现0.6Ah锂金属软包电芯零爆炸。

于0.6 Ah锂金属软包电芯（匹配高镍正极）的热安全测试中，该计谋揭示出冲破性防护效果：热掉控峰值温度从1038℃降至220℃，升温速度降低40000倍（从43300℃/min降低至1.1℃/min），实现电芯零热掉控。经由过程气相色谱-质谱阐发证明，电芯内部总体产宇量削减63%三木SEO-，此中可燃气体占比从62%降至19%，显著减缓电池内部压力储蓄积累，并年夜幅降低电池爆炸危害。这些研究成果为开发高比能、高安全的电池技能提供了新思绪。

相干结果以《A Fire-Safe Li Metal Battery via Smart Gas Management》为题发表在《PNAS》（doi.org/10.1073/pnas.2501549122），并被《New Scientist》报导。美国SLAC 国度加快器试验室斯坦福电池研究中央履行主任 Jagjit Nanda 传授评价：“这一立异计谋不仅显著降低了锂金属电池的动怒危害，还有可拓展至锂离子及锂硫系统。”文章第一作者为博士后郭俊辰、博士生柴聪正，通信作者为张莹副研究员、郭玉国研究员、白春礼研究员。

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