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PET基耐高溫隔膜提升鋰離子電池安全性

2024-03-05 09:32:58來源:化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞:高溫隔膜閱讀量:26141
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  鋰離子電池隔膜是一層微孔均勾分布的多孔薄膜,位置處于鋰電正極材料和負(fù)極材料之間。其作用是能對(duì)鋰離子正負(fù)極起到物理隔離的作用,防止正負(fù)極材料直接接觸造成的電池內(nèi)部短路。另一方面,它又是鋰離子的良導(dǎo)體,能允許鋰離子的自由通過,并且能保持電解液,為鋰離子電池的充放電過程形成暢通的離子通道。
 
  隔膜作為鋰離子電池的關(guān)鍵部件之一,其性能好壞與否對(duì)電池的安全性至關(guān)重要。目前,科學(xué)家們主要通過在聚烯烴隔膜涂覆耐高溫?zé)o機(jī)或有機(jī)材料等方式,提高聚烯烴隔膜的耐高溫性能以提升電池的安全性。然而這些方法并不能從根本上改變聚烯烴隔膜熱穩(wěn)定性差的不足。
 
  開發(fā)具有耐高溫的新型鋰離子電池隔膜和工藝,成為提高鋰離子電池安全性的重要途徑和手段。日前,中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所材料中心科研人員與先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室合作,利用重離子輻照技術(shù)和化學(xué)蝕刻工藝,成功研發(fā)了一種用于鋰離子電池的耐高溫PET隔膜。
 
  該科研人員借助蘭州重離子研究裝置(HIRFL),將重離子輻照技術(shù)與化學(xué)蝕刻工藝相結(jié)合,以PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜為基材,成功開發(fā)一種PET基耐高溫鋰離子電池隔膜。
 
  這種鋰離子電池隔膜相較于商業(yè)聚烯烴隔膜,不僅具有更加均一的孔徑分布和更優(yōu)異的電解液潤(rùn)濕性,而且所制備的PET隔膜表現(xiàn)出良好的耐高溫性能。同時(shí),電池測(cè)試結(jié)果表明,PET隔膜具有更高的鋰離子遷移數(shù)(0.59)以及優(yōu)異的常溫和高溫循環(huán)性能。
 
  此項(xiàng)成果將重離子輻照技術(shù)應(yīng)用于新能源研究領(lǐng)域,為新型耐高溫電池隔膜開發(fā)提供了新的思路,在促進(jìn)新能源技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面具有重要意義。相關(guān)論文成果發(fā)表在國(guó)際期刊《ACS應(yīng)用材料與界面》上。
 
  (資料來源:科技日?qǐng)?bào))
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