A questão da fuga térmica tem sido um obstáculo de longa data que impede o desenvolvimento de alta densidade de energia, baterias de alta potência. Essas baterias gerariam muito calor no processo de carga / descarga ultrarrápido ou em condições perigosas, como sobrecarga e curto-circuitos. Para dissipar o calor acumulado nas baterias, projetos de segurança física, como chaves seccionadoras com fusível, agentes extintores, e coletores de corrente de desligamento foram empregados. Contudo, essas abordagens fornecem proteção única. Não há previsão para que essas estratégias restaurem espontaneamente a condição original de funcionamento das baterias, uma vez que a temperatura seja resfriada. Portanto, Estratégias de segurança interna inteligentes e ativas são necessárias para a fabricação de baterias inteligentes com desempenho eletroquímico dinâmico e resposta auto-adaptativa à temperatura.

Os hidrogéis de transição sol-gel reversíveis têm recebido grande interesse em pesquisas devido à sua resposta inteligente à temperatura ambiente. Eles estão normalmente em estado líquido em ou abaixo da temperatura ambiente e podem se transformar em géis estacionários quando aquecidos acima de uma temperatura crítica. Além disso, esta transição pode ser revertida após o resfriamento, exibindo propriedades dependentes da temperatura interessantes. Os polímeros de transição sol-gel podem ser bons candidatos para projetar baterias avançadas com responsabilidade térmica inteligente.

Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Chunyi Zhi da City University of Hong Kong sintetizou com sucesso um eletrólito de transição sol-gel sensível à temperatura que compreende poli (N-isopropilacrilamida-co-ácido acrílico) (PNA) com incorporação de prótons. Eles o incorporaram a um sistema de bateria recarregável de Zn / α-MnO2. Depois de aquecer acima da temperatura crítica baixa, um processo de gelificação ocorre no eletrólito de sol-gel de PNA e inibe significativamente a migração de íons de zinco, levando a uma diminuição da capacidade específica e um aumento da resistência interna da bateria, desligando assim a bateria.

Depois de esfriar, a transição é revertida para o estado líquido e um desempenho eletroquímico original pode ser restaurado. Mais importante, ao contrário das estratégias tradicionais, o eletrólito sol-gel dota a bateria termorresponsiva com desempenho de taxa de carga / descarga dinâmica em diferentes temperaturas, habilitando o controle térmico "inteligente" para a bateria. Este trabalho representa um conceito viável para baterias de autoproteção via transição sol-gel reversível.