鋰離子電池使電動汽車一次充電可以行駛幾百英里。它們儲存能量的能力是眾所周知的，但它們偶爾著火的傾向也是眾所周知的電池研究人員將這種現象稱為熱失控。當電池過熱或快速循環(huán)時，這些火災發(fā)生得最頻繁。

隨著每年有越來越多的電動汽車上路，電池技術要適應以減少這些危險和災難性火災的可能性。

鋰離子電池著火的原因包括快速循環(huán)或充放電，以及電池內的高溫。這些條件會導致電池內部的陰極在大多數鋰離子電池中，陰極是含有鋰的氧化物，通常是鋰鈷氧化物分解并釋放氧氣。假如氧氣與電解質在足夠高的熱量下分解釋放出的其他易燃產品結合，就會發(fā)生自燃。假如有一種方法,以防止氧陰極和混合電池與其他易燃產品,我們可以減少火災發(fā)生的可能性,

結果表明，一種熟悉的材料為這個問題供應了一個完美的解決方法。這種材料就是石墨烯一種具有獨特性質的超薄碳原子層。

石墨烯片對氧原子是不滲透的。石墨烯還具有強度高、柔韌性好、可導電等優(yōu)點。假如將鋰離子電池的鈷酸鋰陰極的非常小的顆粒包裹在石墨烯中，就可能阻止氧氣逸出。

首先，研究人員用化學方法改變石墨烯，使其具有導電性。接下來，他們將鋰鈷氧化物陰極電極的微小顆粒包裹在導電石墨烯中。當他們用電子顯微鏡觀察石墨烯包裹的鋰鈷氧化物顆粒時，他們發(fā)現，與未包裹的顆粒相比，高溫下氧的釋放明顯減少。

接下來，他們用一種結合材料將包裹的粒子捆綁在一起，形成一個可用的陰極，并將其并入金屬鋰離子電池中。當他們測量電池循環(huán)過程中釋放的氧氣時，他們發(fā)現即使在非常高的電壓下也幾乎沒有氧氣從陰極中逸出。即使在200次循環(huán)之后，鋰金屬電池仍然表現良好。