美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的研究员加布里埃尔·维斯(Gabriel Veith)在家实验，在电池安全性方面取得突破。ORNL的科学家长期探索驱动锂离子电池的复杂化学成分和材料。

锂离子电池内部，一层薄塑料层隔开电极。若塑料层损坏，电极接触会使液体电解质着火，导致电池爆炸起火。

维斯的灵感源于和孩子玩“oobleck”(玉米淀粉和水的混合物)。这种混合物受压前呈液态，受压后凝固，之后又恢复液态。维斯意识到这种剪切增稠的可逆特性可用于制造受冲击时立即硬化的保护性添加剂，降低锂离子电池起火风险。

受此启发，维斯和团队致力于通过在电解液中添加抗冲击材料提高锂离子电池安全性。该添加剂在电池受撞击时立即硬化，防止电池跌落或损坏时电极相互接触，电极分离则电池不会着火，且该添加剂只需对现有电池制造工艺微小改动即可集成。

这种安全效应源于胶体，即微小固体颗粒悬浮在液体中。维斯团队使用悬浮在标准电解质中的二氧化硅颗粒，受撞击时颗粒聚集，阻碍液体和离子流动。研究人员采用直径仅200纳米的完美球形二氧化硅颗粒(超细沙子)。维斯解释，二氧化硅颗粒均匀尺寸至关重要，大小一致可均匀分散在电解液中，使添加剂受冲击有效固化;若颗粒大小不一，液体会稀薄，失去保护作用。

为了解材料在压力下的行为，团队利用橡树岭国家实验室散裂中子源的中子散射技术。这一突破得益于多元化、多学科团队，包括流变学家、陶瓷学家、电化学家、力学专家和材料测试员，他们结合专业知识设计和测试了这项抗冲击电池技术。

在商业化方面，ORNL于2022年将五项专利技术(安全耐冲击电解质(SAFIRE))授权给电池初创公司Safire Technology Group。该公司扩大在田纳西州的研发业务，专注将该技术推向电动汽车、国防应用和电动垂直起降(eVTOL)飞机市场。

Safire Technology Group联合创始人兼首席执行官John Lee表示，SAFIRE有望改变汽车行业，消除对重型防护罩的需求，减轻车辆重量、延长续航里程;在国防应用中，能提供射弹和弹道防护，减轻设备和系统重量，提高性能和运营效率。