电池热安全性是发展高能量密度电池的关键。在高温下(140~200℃)，商业化隔膜（主要成分聚丙烯和聚乙烯）收缩熔化造成电池内短路，有机电解质分解并释放大量的高活性自由基(如H•和HO•)，遇氧产生的热量呈指数级增加，导致电池热失控。
近日，郭玉国研究团队通过将含磷的官能团加入到基于碳氢化合物的聚合物中，制备了一种智能风险响应聚合物，可有效缓解电池热失控问题。在室温下，聚合物与电极具有(电)化学相容性，确保电池稳定运行；在热积累过程中，含磷自由基自发地从聚合物骨架上解离，并清除氢和羟基自由基，终止放热链式反应，在早期抑制热生成。电池热安全性在1.8 Ah Ah级锂离子软包电池上进行了验证，热失控前时间延长了约9小时，为安全管理创造了关键的时间窗口。温度触发的自动安全响应策略将提高高能量密度电池对热滥用风险的耐受性，为构筑高安全性的锂离子电池提供了有益参考。研究成果以《A smart risk-responding polymer membrane for safer batteries》为题发表在Science Advances, 2023, 9(5): eade5802上https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade5802, 郭玉国研究员和辛森研究员为该文章的通讯作者，张莹助理研究员为本文第一作者。