Le problème de l'emballement thermique a été un obstacle de longue date entravant le développement de haute densité énergétique, batteries de livraison haute puissance. Ces batteries généreraient beaucoup de chaleur dans un processus de charge/décharge ultrarapide ou dans des conditions dangereuses, comme les surcharges et les courts-circuits. Pour dissiper la chaleur accumulée dans les batteries, conceptions de sécurité physique telles que les sectionneurs à fusibles, agents extincteurs, et des collecteurs de courant d'arrêt ont été utilisés. Cependant, ces approches ne fournissent qu'une protection ponctuelle. Il n'est pas prévu que ces stratégies restaurent spontanément l'état de fonctionnement d'origine des batteries une fois la température refroidie. Par conséquent, Des stratégies de sécurité internes intelligentes et actives sont nécessaires pour fabriquer des batteries intelligentes avec des performances électrochimiques dynamiques et une réponse auto-adaptative à la température.

Les hydrogels de transition sol-gel réversibles ont suscité un grand intérêt de recherche en raison de leur réponse intelligente à la température ambiante. Ils sont normalement à l'état liquide à ou en dessous de la température ambiante et peuvent se transformer en gels stationnaires lorsqu'ils sont chauffés au-dessus d'une température critique. De plus, cette transition peut être inversée après refroidissement, présentant des propriétés intéressantes en fonction de la température. Les polymères de transition sol-gel peuvent potentiellement être de bons candidats pour la conception de batteries avancées avec une responsabilité thermique intelligente.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Chunyi Zhi de la City University de Hong Kong a synthétisé avec succès un électrolyte de transition sol-gel sensible à la température comprenant du poly(N-isopropylacrylamide-co-acide acrylique) (PNA) incorporé à des protons. Ils l'ont incorporé dans un système de batterie rechargeable Zn/α-MnO2. Après chauffage au-dessus de la basse température critique, un processus de gélification se produit dans l'électrolyte sol-gel PNA et inhibe de manière significative la migration des ions zinc, entraînant une diminution de la capacité spécifique et une augmentation de la résistance interne de la batterie, arrêtant ainsi la batterie.

Après refroidissement, la transition est inversée vers l'état liquide et une performance électrochimique originale peut être restaurée. Plus important, contrairement aux stratégies traditionnelles, l'électrolyte sol-gel confère à la batterie thermosensible des performances de taux de charge/décharge dynamiques à différentes températures, permettant un contrôle thermique "intelligent" de la batterie. Ce travail représente un concept réalisable pour les batteries d'autoprotection via une transition sol-gel réversible.