點火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室孫金華教授以通訊作者身份發(fā)表在《Progress in Energy and Combustion Science》期刊上，題目為“A review of lithium ion battery failure mechanisms and fire prevention strategies”的評論文章，王青松特任教授和毛斌斌博士生為該論文的共同第一作者，馬里蘭大學(xué)Stanislav Stoliarov副教授為合作者。該論文結(jié)合孫金華和王青松團隊十多年來在鋰離子電池安全方向的研究成果和國際研究動態(tài)，總結(jié)、歸納了鋰離子電池安全研究的最新進(jìn)展，分析提出了鋰離子電池?zé)崾Э氐脑杏龣C理和成災(zāi)機制，并對其安全研究方向進(jìn)行了展望。

鋰離子電池由于其能量密度高、循環(huán)性能優(yōu)良以及無記憶效應(yīng)，成為便攜式電子產(chǎn)品的主導(dǎo)電源，并在電動汽車以及儲能電站等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但由于其能量密度高以及易燃易爆的組成成分，在熱、電或機械濫用條件下，極易發(fā)生熱失控燃燒（圖1），近年來由于鋰離子電池?zé)崾Э匾l(fā)的火災(zāi)事故屢見報導(dǎo)。

圖1 鋰離子電池火災(zāi)事故主要原因分析 該論文首先基于鋰離子電池的結(jié)構(gòu)特性和組成材料，分析了鋰離子電池在不同溫度下主要化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)和熱力學(xué)特性，理清了熱失控過程的主控反應(yīng)，詳細(xì)討論了鋰離子電池在典型濫用情形下熱失控的孕育機制（圖2）；

圖2 鋰離子電池?zé)崾Э刂聻?zāi)歷程 其次介紹了單體電池和電池模組的火災(zāi)行為，以及電池產(chǎn)熱、產(chǎn)氣和熱失控擴展的行為特征，分析揭示了電池荷電狀態(tài)、電極材料和電解液等對電池火災(zāi)行為的影響規(guī)律；

圖3 不同荷電狀態(tài)下的電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)過程 第三，進(jìn)而對鋰離子電池火災(zāi)防控技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，分析了提升鋰離子電池本質(zhì)安全性技術(shù)方法的優(yōu)缺點，并對電池火災(zāi)滅火技術(shù)進(jìn)行了歸納、總結(jié)和評述；最后，論文對電池安全性的未來研究方向進(jìn)行了展望。

圖4不同荷電狀態(tài)下的電池內(nèi)部氣體產(chǎn)生

在過去十多年里，孫金華和王青松團隊致力于研究鋰離子電池失控機理及其火災(zāi)防控方法，在鋰離子電池?zé)崾Э貦C理及火災(zāi)動力學(xué)、電池活性材料熱穩(wěn)定性及產(chǎn)熱、安全電解液、電池故障診斷、燃燒特性、電池?zé)崾Э貍鞑ヒ?guī)律以及鋰離子電池消防技術(shù)等領(lǐng)域均取得了眾多具有影響力的科研成果。目前該團隊在鋰離子電池安全方面共發(fā)表SCI論文79篇，論文他引3000余次；申請和授權(quán)發(fā)明專利27項，軟件著作權(quán)1項和專著1部，獲中國消防協(xié)會科技創(chuàng)新一等獎1項。
審核編輯：郭婷