锂电池不可是手机、笔记本等数码设备上最常运用的储能设备，它在轿车和航空范畴的运用也日渐添加。
可是锂电池的开展不是一往无前的。2006年，索尼品牌数十台笔记本电脑产生起火事端，召回了几百万块锂电池。索尼泄漏，电池出产过程中，有微量的金属杂质进入电池，引起短路，是起火的原因。
上一年，波音公司曾一度停飞多架787飞机，由于波音发现有两台飞机的电池组过热起火。虽然之后电池组从头规划，可是起火原因仍未查明。
为了处理上述安全隐患，斯坦福大学的科学家正在开发智能锂电池，让电池在过热之前宣布警报。资料科学与工程学院副教授Yi Cui说：“咱们的方针是开发前期警报系统，抢救生命和产业。它能够勘探电池正常工作期间呈现的问题。可是无法监控毛病电池(如撞车后的锂电池)的工作状况。”Cui说现在锂电池起火事端的产生概率为百万分之一，考虑到手机电脑等电子产品数亿台的年销量，事端总数依然太高。咱们期望将起火率降低到十亿分之一或零。
惯例锂电池由两个电极组成——碳氧极和锂金属氧化物阴极，中心是极薄的聚合物隔阂。假如隔阂受损，电池就会短路，点着可燃的电解液。隔阂的资料和塑料水瓶相同，具有多孔结构，锂离子能够经过隔阂，完成电池充放电。
索尼公司发现工艺缺点(如掺杂的金属粒子、尘埃粒子)会刺穿隔阂、引起短路。短路还或许由过充电Overcharge形成。过充电指的是低温下的过快充电。Cui说：“过充电会引起锂离子在阳极堆积，产生锂金属枝晶。枝晶能刺穿多孔隔阂，长时刻开展还能触摸到阴极，引起电池短路。前几年咱们开端研制智能隔阂，它能够在枝晶触摸阴极之前检测短路产生。”Cui和他的搭档在复合物隔阂一侧覆盖了一层铜膜，在阴极和阳极之间建立了第三个隔断层。
Cui手下的研究生Densy Zhuo说：“铜膜起到传感器的效果。经过丈量阳极和铜膜之间的电压，当枝晶成长过长，触摸铜膜时，电压降到零。这就告知你枝晶已跨过阴阳极间隔的一半，也是换电池的正告，以防枝晶彻底成长抵达阴极并短路。”
枝晶成长最有或许产生在充电过程中，而不是电池运用(放电)过程中。Zhuo说：“用户的手机能够收到报警音讯，说电压现已降到零，需求换电池。这给用户留出更多时刻作出反应或逃生，而不是比及电池冒烟起火后，才手忙脚乱地救活、换电池。把铜膜到阳极的间隔缩短，枝晶会更早地将阳极和铜膜联通，报警的灵敏度更高。”
除了调查电压下降水平之外，经过丈量阴极和隔阂之间的电压，研究人员还能得出枝晶成长的具体方位。显微镜观看发现：隔阂破洞方位和猜测的枝晶方位符合，该办法得到证明。
Cui团队的博士后Hui Wu说：“聚合物隔阂外层的铜膜厚度仅为50纳米，比隔阂自身薄500倍。加上铜膜后，隔阂仍坚持了满足的弹性和多孔性，功能和惯例隔阂相同，所以它简直不会影响锂离子在阴极和阳极之间的活动。额定的铜膜并不影响电池功能，可是巨大地提升了安全性。”
绝大多数锂离子电池用于小型电子设备。Zhuo说：“可是电动车和飞机电子设备越来越多地选用锂电池，电池组越变越大，安全性愈加重要。比方由几千块锂离子电池组成的电池组，假如其间一块产生爆破，或许引起整个电池组的爆破。”
前期警报技能还可用于锌、铝等其他金属电池中。Cui说：“该技能能够用于猜测一切由短路导致的电池爆破。”
