密歇根州立大学在锂离子电池领域取得重要成果，相关研究发表于《先进材料》杂志，该技术正通过该校创新中心申请专利。这一发现为担心锂离子电池风险的消费者带来了福音，能提高电池安全性、延长寿命，同时兼顾环保。

工程学院助理教授 Chengcheng Fang 和农业与自然资源学院副教授 Mojgan Nejad 合作，将木材中的天然成分木质素设计成薄膜隔膜，用于锂离子电池内部以防止短路。方教授表示：“我们想制造更好的电池，也希望它安全、高效、可持续。”

在锂离子电池中，带正电的阴极和带负电的阳极助力电流流动，商用隔板通常由聚乙烯和聚丙烯塑料材料制成，但在接近 100°C 时会收缩，失去保护作用后可能导致电池阴极和阳极接触，引发短路、火灾或爆炸。而此次开发的木质素基隔膜性能优异，在高达 300°C 的温度下仍能保持稳定，尺寸不变。

研究团队测试不同厚度木质素后发现，厚度为 25 微米(比人类头发四分之一还薄)的薄膜最能维持电池内部稳定，防止阳极和阴极连接。

不仅如此，使用木质素薄膜还有额外好处。电池内部稳定性提升带来了循环寿命的提高，即电池可充电和使用的次数增加。方教授称，团队惊讶地发现木质素薄膜将电池循环寿命提高了 60%。

在环保方面，该团队采用低成本的干法加工方法制造木质素隔膜，可按需大量生产，还能避免传统隔膜制造中常用有害溶剂对环境的危害，实现 100% 原材料转化，不产生任何废物或污染。方教授介绍，木质素特别是木质素磺酸盐天然含量丰富，无需进一步处理就能在电池中发挥作用。

这项研究展示了一种提高电池材料安全性和可制造性的新设计途径，有望推动锂离子电池行业向更安全、更耐用、更环保的方向发展。

更多信息： Huanhuan Jia 等，《通过干法纤维化方法制备用于锂离子电池的木质素基隔膜》，《先进材料》 (2025)。