Thermally insulating and fire‐retardant bio‐mimic structural composites with a negative Poisson's ratio for battery protection

材料科学 阻燃剂 复合材料 热失控 纳米复合材料 可燃性 保温 韧性 电池(电) 法律工程学 图层(电子) 功率(物理) 物理 量子力学 工程类
作者
Fengyin Du,Zuquan Jin,Ruizhe Yang,Menglong Hao,Jiawei Wang,Gang Xu,Wenqiang Zuo,Zifan Geng,Hao Pan,Tian Li,Wei Zhang,Wei She
出处
期刊:Carbon energy [Wiley]
卷期号:5 (12) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/cey2.353
摘要

Abstract Battery safety has attracted considerable attention worldwide due to the rapid development of wearable electronics and the steady increase in the production and use of electric vehicles. As battery failures are often associated with mechanical‐thermal coupled behaviors, protective shielding materials with excellent mechanical robustness and flame‐retardant properties are highly desired to mitigate thermal runaway. However, most of the thermal insulating materials are not strong enough to protect batteries from mechanical abuse, which is one of the most critical scenarios with catastrophic consequences. Here, inspired by wood, we have developed an effective approach to engineer a hierarchical nanocomposite via self‐assembly of calcium silicate hydrate and polyvinyl alcohol polymer chains (referred as CSH wood). The versatile protective material CSH wood demonstrates an unprecedented combination of light weight (0.018 g cm −3 ), high stiffness (204 MPa in the axial direction), negative Poisson's ratio (−0.15), remarkable toughness (6.67 × 10 5 J m −3 ), superior thermal insulation (0.0204 W m −1 K −1 in the radial direction), and excellent fire retardancy (UL94‐V0). When applied as a protective cover or a protective layer within battery packages, the tough CSH wood can resist high‐impact load and block heat diffusion to block or delay the spread of fire, therefore significantly reducing the risk of property damage or bodily injuries caused by battery explosions. This work provides new pathways for fabricating advanced thermal insulating materials with large scalability and demonstrates great potential for the protection of electronic devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
结实初翠发布了新的文献求助20
3秒前
星辰大海应助ebby采纳,获得10
5秒前
清秀的发夹发布了新的文献求助100
5秒前
香蕉觅云应助Giny采纳,获得10
5秒前
唐文硕发布了新的文献求助10
6秒前
小马甲应助Yvan采纳,获得10
8秒前
次元发布了新的文献求助10
10秒前
无奈的盼望完成签到 ,获得积分10
10秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
10秒前
叁月完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
嗯呢完成签到,获得积分10
13秒前
NexusExplorer应助呜呜啦啦采纳,获得10
15秒前
充电宝应助叁月采纳,获得10
16秒前
月下荷花发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
18秒前
小夭发布了新的文献求助10
19秒前
ebby发布了新的文献求助10
21秒前
传奇3应助zzj-zjut采纳,获得10
21秒前
朋朋发布了新的文献求助10
22秒前
俊秀的芫发布了新的文献求助30
22秒前
谁主沉浮完成签到 ,获得积分10
23秒前
杜佳霖发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
FFF发布了新的文献求助30
25秒前
小枝完成签到,获得积分10
25秒前
ding应助啊啊啊啊轩采纳,获得10
25秒前
孤独的静枫完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
Hey发布了新的文献求助10
28秒前
fang完成签到 ,获得积分10
29秒前
结实初翠完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
Xie应助小枝采纳,获得10
31秒前
chris完成签到,获得积分10
31秒前
星辰大海应助俊秀的芫采纳,获得10
32秒前
香蕉觅云应助willa采纳,获得10
37秒前
Gong完成签到 ,获得积分10
38秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
The Moiseyev Dance Company Tours America: "Wholesome" Comfort during a Cold War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3980457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3524399
关于积分的说明 11221363
捐赠科研通 3261846
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800921
邀请新用户注册赠送积分活动 879507
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807283