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据外国媒体报道，韩国光州科学技术研究所(GIST)的研究人员表示，他们已经找到了更安全的电动汽车电池和储能设备的关键。更具体地说，该研究所的科学家揭示了储能设备在运行过程中热特性的关键变化，为更好地对电动汽车电池或其他储能设备进行热管理铺平了道路。有效管理电动汽车电池等储能设备的热特性是避免热失控(可能导致火灾)的关键。
研究人员表示，他们发现了双电层电容器(EDLC)在充电和放电过程中热特性的关键变化，这将有助于制定未来的热管理策略。EDLC又称超级电容器，有助于确保电力系统的质量和短期可靠性。EDLC可以快速充电和放电，满足电动汽车对蓄电池的存储要求变得越来越重要。与存储能量的传统电容器一样，EDLC中的电能存储在隔板之间的电场中。
超级电容器和电池等现代储能设备具有高度的温度依赖性。如果设备过热，则容易出现“热失控”的情况。
当电池温度迅速升高时，热失控可能会在几毫秒内发生。一旦热量失控，蓄电池中储存的能量会突然释放，导致连锁反应，即车辆的蓄电池组会产生约400℃的极高温度。
不受控制的热量可能导致爆炸或火灾。对于汽车制造商来说，采用最佳的热管理策略是电动汽车安全运行的必要条件。Gist研究人员研究了EDLC的热特性，这是热测量技术的基础，并揭示了重要的新信息。
EDLC用于存储再生制动产生的能量，并在驾驶员需要时为加速提供必要的动力。它们可以快速充电和放电。超级电容器通常用于提高电动汽车的整体效率。
研究负责人Jae Hun SEOL教授解释说，通过使用科学方法测量材料的热导率，用热线法测量3Ω，研究人员可以使用少量电极电解质体积实时测量EDLC的热容变化，以便测试吸附(离子附着在导电材料上)和解吸(离子被吸入材料中)。
这些实验是在静态和循环条件下进行的。结果表明，在充电过程中，实验中正极和负极的温度分别变化了0.92%和0.42%，相当于它们各自的热容量降低了9.1%和3.9%。理论上，它可以降低电池热失控的可能性。
SEOL教授说：“根据热力学理论，在充电过程中，系统的离子组态熵(随机性的度量)会降低。这也会影响系统的自由能，并导致CP(热容)的降低。”该团队还改变了氢氧化钾电解质的浓度，以了解钙浓度对EDLC性能的影响。
研究人员发现，EDLC显示出最大电容，即电容器导体上储存的电荷与其电位差之比，并且热容随着电解质浓度的增加而降低。研究小组将其归因于电解质浓度的变化及其对离子迁移率的影响，即离子通过电场的速度。
“这项研究的一个重要发现是，充电和放电也会改变EDLC的热容量(CP)，并将扩大我们对EDLC潜在热物理的理解。事实上，这项研究的结果被认为是朝着未来有效的热管理策略或创造更安全、更可靠的储能设备迈出的重要一步。”塞尔教授说
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