锂离子电池因其内部短路而臭名昭著，短路会点燃电池的液体电解质，导致电池爆炸并引起火灾。最近，伊利诺伊大学的工程师开发了一种基于聚合物的固体电解质，它可以在损坏后自我修复，也可以回收利用，而不使用刺激性化学物质或高温。

　　这项发表在《美国化学学会杂志》的新研究可以帮助制造商生产可回收和自我修复的商用电池。

　　研究人员说，随着锂离子电池经历多次充电和放电循环，它们将形成微小的树枝状固体锂，称为树枝状晶体。这些结构会缩短电池的寿命，导致热点和短路，有时会变得足够大，以至于刺穿电池的内部组件，导致电极和电解质之间发生爆炸性化学反应

　　化学家和工程师一直在推动用固体材料(如陶瓷或聚合物)代替锂离子电池中的液体电解质。但是这些材料大多比较坚硬易碎，会导致电解液与电极接触不良，电导率较低。这篇论文的合著者布赖恩京说：“固体离子导电聚合物是开发非液体电解质的一种选择。然而，电池内部的高温条件会熔化大多数聚合物，从而导致树枝状结晶和再次失效。”

　　过去，固体电解质是通过使用交联形成橡胶状锂导体的聚合物链网络来生产的。虽然这种方法延迟了树突的生长，但这些材料很复杂，损伤后无法恢复或修复。

　　为了解决这个问题，研究人员开发了一种网络聚合物电解质，其中交联点可以交换反应和交换聚合物链。研究人员说，与线性聚合物相比，这些网络实际上在加热时会变硬，从而最大限度地减少枝晶问题。此外，它们被破坏后很容易分解并重新固化成网络结构，从而可以回收利用，并且由于它们的自愈性，破坏后电导率可以恢复。