除了優(yōu)異的儲荷性能,是WS2納米片作為高性能鋰電池正極材料添加劑的一大優(yōu)勢外,良好的熱學(xué)性能和力學(xué)性能,同樣是WS2納米片作為正極重點的製備原材料的原因之一。就大面積應(yīng)用的充電寶來說,其若能選用含有二硫化鎢納米片的鋰電池作為內(nèi)置電源的話,那將可以極大降低產(chǎn)品的安全隱患。
隨著充電寶在生活中的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,它的安全問題也就自然而然地成為人們關(guān)注的焦點。就在2020年10月29日,佛山禪城敦厚村附近有一居民樓發(fā)生火災(zāi),起火原因是3樓住戶上午在客廳內(nèi)將充電寶充電,上班後忘記拔掉電源,導(dǎo)致充電寶長時間充電後爆炸引燃茶幾所致的。可見,充電寶的爆炸是一件極為恐怖的事,一旦發(fā)生,後果就不堪設(shè)想。
然而,充電寶的安全性與其內(nèi)置電池的品質(zhì)和使用方法緊密相關(guān)。比如過充是引起鋰離子電池發(fā)生爆炸的一種最常見的原因。
電芯過充電時,正極的鋰就會過度放出,則使該電極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而且由於放出的鋰離子數(shù)量過多也很難插入負(fù)極中,則易造成負(fù)極表面析鋰。另外,當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時,電解液就會分解生產(chǎn)大量的氣體,導(dǎo)致電池內(nèi)部壓強(qiáng)升高。上面的種種情況都有可能造成電池爆炸。
為了克服現(xiàn)有負(fù)極材料的不足,製造商採用WS2納米片對其進(jìn)行改性,以進(jìn)一步擴(kuò)大材料的鋰離子儲存空間。另外,用WS2納米片來生產(chǎn)正極材料,同樣也能增強(qiáng)產(chǎn)品熱力學(xué)穩(wěn)定性,降低與電解液發(fā)生副反應(yīng)的可能,這樣在一定程度上能提高電池的安全性。