哺乳动物皮肤灵感的自适应纳米复合材料冷却膜用于被动电池热管理
Zengguang Sui1, Jiaxiang Ma1, Wei Wu1
1School of Energy and Environment, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong 999077, China.
ACS nano
|September 1, 2025
概括
这项研究引入了一种新的,以哺乳动物皮肤为灵感的离子电池冷却膜. 该膜通过吸收和释放水分提供高效的阻燃热管理,提高电池寿命和安全性.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 热工程
背景情况:
- 有效的热管理对于离子电池 (LIB) 的安全性和性能至关重要.
- 现有的被动冷却策略往往缺乏足够的效率或阻燃性.
研究的目的:
- 为LIBs开发一种自我适应的,高度的纳米复合材料冷却膜.
- 为了评估膜的冷却性能,阻燃性和长期稳定性.
主要方法:
- 使用湿透盐,氧化石墨烯和活性碳纤维制造纳米复合物膜.
- 通过湿度消耗/吸收循环来描述热管理能力.
- 在高热量和循环条件下对3.7V/12Ah的LIB进行测试.
- 对阻燃性和热稳定性的评估.
主要成果:
- 平均冷却功率达到了802.5W m-2和温度降低了34.3°C.
- 将LIB寿命从118个周期延长到233个周期 (4C率),增加了1445.9Ah的总容量.
- 经过1000小时的测试,证明了极好的阻燃性,热稳定性和无泄漏/腐蚀性.
结论:
- 灵感来自哺乳动物皮肤的膜为LIBs提供了高效,自适应和阻燃的被动热管理.
- 这项技术提供了一种具有成本效益的解决方案,
- 开发的膜显示了先进电池热管理系统的巨大潜力.


