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以热失控为特征的电动汽车火灾事故严重阻碍了新能源汽车的大规模推广。使用电解液阻燃添加剂和有毒物质等热失控抑制剂可以有效提高电池的安全性，但往往以牺牲电化学性能为代价，因此难以应用。仿生热失控抑制胶囊可以兼顾电池安全性和电化学性能。综述了仿生热失控抑制胶囊的制备方法，定义了热失控自抑制动力电池，综述了动力电池仿生热失控抑制胶囊的研究进展，并讨论了如何进一步认识和解决这些问题。本文为今后的研究提供了方向，有助于加速汽车动力电池安全解决方案的研究和实际应用。
[文章简介]
最近，吉林大学副教授李伟峰与北京航空航天大学的陈玉鹏博士合作，在国际知名期刊《先进科学》上发表了一篇题为“改进锂离子电池安全性和电气性能的仿生热失控回复胶囊”的评论文章。本文综述和分析了动力电池仿生热失控抑制胶囊的研究进展，并提出了今后需要解决的问题。
[本文要点]
重点1：热失控自抑制电池
在自然界中，种子、水果和鸡蛋都有核壳结构。外壳将核心与外部世界隔离，起到保护作用，必要时会破裂，释放核物质，如种子萌发、鸟类孵化等。受此启发，当电池正常工作时，胶囊外壳将抑制剂与电解液隔离，以避免电池的电化学性能恶化;当热失控即将发生时，外壳熔化并在加热时破裂，释放抑制剂，这可以缓解甚至防止热失控。该方案可以兼顾电池安全性和电化学性能，弥补传统阻燃添加剂的不足。封装抑制剂是电池材料的一部分。热失控抑制源于电池本身，因此也可称为“热失控自抑制电池”。
重点2：仿生热失控抑制胶囊
胶囊类型可分为微胶囊、外胶囊和集成胶囊。微胶囊是指将抑制剂微胶囊化以形成粒径在1µm和1000µm之间的颗粒，其可被涂覆在隔膜上、分散在电解液中或掺杂在电极材料中。外部胶囊用于密封包装中的毒物，并将其放置在电池芯和外壳之间。这些胶囊尺寸较大，不能与电池材料混合，因此被称为外部胶囊。集成胶囊是将隔膜和集液器设计成中空并填充抑制剂形成的核壳结构电芯组件，即抑制剂与电芯组件集成。
重点3：胶囊抑制剂对电池安全性和电化学性能的影响
所述胶囊化抑制剂可以在不影响电池电化学性能的情况下大大提高电池的安全性。例如，使用微胶囊后，针灸实验中电池的最高温度可降低74%;使用独立胶囊后，在针灸实验中，电池温度仅增加5℃;使用基于流体收集器的集成胶囊，电池的燃烧很弱，在阻燃实验中在6秒内自动熄灭，预计电池的比能量将增加约16–26%。
第4点：前瞻性
目前，对车用动力电池封装抑制剂的认识和研究还很有限，这也是未来潜在的研究方向。选择合适的壳芯材料是平衡电池安全性和电化学性能的关键。同时，制备工艺的简化和大规模生产是应用的前提。缓蚀剂胶囊的优化设计是今后的研究重点之一。在仿生手段的帮助下，可以从该机制开发出更多的新胶囊。例如，指叶片的打开和关闭
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