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摘要：储能锂离子电池的安全问题已成为储能技术大规模推广应用过程中亟须解决的瓶颈技术问题，而锂离子电池热失控特征的识别和关键参数的提取是实现储能电池安全预警的基础，其热失控过程中通常伴随着电池温度、电压、电流、形变、气体成分及其浓度的变化。现有的气体传感器还无法满足储能锂离子电池实现低成本、低功耗、高选择性、高稳定性的早期预警要求。针对半导体金属氧化物在气敏性能上工作温度高、选择性差的问题，利用溶剂热法在石墨烯气凝胶上原位掺杂了Co3O4和NiO纳米片，得到了多孔隙、多褶皱、大比表面积的Co3O4-NiO/rGO纳米花复合材料，以Co3O4-NiO/rGO复合材料制成的气体传感器对氢气灵敏度高（86.8%@100 ppm）、响应时间短(T90=69 s)。开展了锂离子电池加热触发热失控实验，实时监测了软包电池在加热触发热失控过程温度、电压、热失控反应外溢气体种类和浓度各关键特征参数的变化，得到了热失控临界时刻和早期预警时间。通过比较商用氢气传感器和Co3O4-NiO/rGO氢气传感器在电池热失控实验中的实验结果，表明Co3O4-NiO/rGO氢气传感器可以更快、更高响应地检测到小浓度氢气的泄露，预计可实现提前预警30分钟以上。
文章目录
1 气敏材料及其传感器制备
1.1 实验试剂和设备
1.2 材料合成
1.3 气体传感器的制备
1.4 气敏性能测试方法
2 结果与讨论
2.1 表征分析
2.2 气敏性能分析
3 锂电池热失控实验
3.1 实验设计
3.2 实验过程
3.3 结果与分析
4 结 论
