斯坦福大學(xué)化學(xué)工程教授ZhenanBao表示：“人們已經(jīng)嘗試了不同的策略來解決鋰離子電池意外火災(zāi)的問題，我們已經(jīng)設(shè)計(jì)出首款可在重復(fù)冷熱循環(huán)的過程中進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉和恢復(fù)的電池，并且性能不受任何影響。”

典型的鋰離子電池包括兩個(gè)電極和一種電解液或凝膠電解質(zhì)，電解液攜帶電極之間的帶電粒子。穿刺、短路或超時(shí)充電電池都會(huì)發(fā)熱。如果溫度達(dá)到高于300華氏度（150攝氏度），電解質(zhì)可能會(huì)著火，并引起爆炸。

之前曾采用過幾種技術(shù)來防止電池火災(zāi)，如在電解質(zhì)中添加阻燃劑。2014年，斯坦福大學(xué)的工程師YiCui創(chuàng)造出一種"智能"電池，一旦電池溫度過高，可進(jìn)行充分預(yù)警。

光子學(xué)、材料科學(xué)與工程副教授Cui表示：“但是，這些技術(shù)具有不可逆性，一旦電池溫度過高，電池性能就會(huì)大大耗損。顯然，盡管迄今已做出了許多努力，電池的安全性仍然是一個(gè)重要的問題，需要一種新的解決方法。”

在電池實(shí)驗(yàn)中，研究人員在針尖狀的鎳顆粒的外部涂上一層石墨烯以防止鎳隨著時(shí)間降解掉，然后在彈性的聚乙烯薄膜上鑲嵌高低不平的納米鎳顆粒薄膜，放在一個(gè)電池的電極和金屬集流體之間。

在常規(guī)溫度下，針尖狀的鎳相互咬合并能輕易導(dǎo)電；在高于正常溫度的情況下，塑料（聚乙烯）薄膜會(huì)發(fā)生膨脹將鎳分開并關(guān)閉電子的流動(dòng)。研究人員說，他們可以通過調(diào)整膨脹和收縮的程度以控制電池運(yùn)行的溫度范圍。

當(dāng)研究人員將電池加熱到高于160°F（70℃）時(shí)，聚乙烯薄膜迅速膨脹成像一個(gè)氣球，針尖狀的鎳顆粒就會(huì)分離，電池會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。但是，當(dāng)溫度下降回落到160°F（70℃），聚乙烯會(huì)收縮，電池又可以開始充電。

為了測(cè)試新材料的穩(wěn)定性，研究人員反復(fù)用熱空氣槍給電池施加熱量，每一次電池都能在冷熱中關(guān)閉和恢復(fù)。