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PET基耐高溫隔膜提升鋰離子電池安全性
2024年01月08日 14:45:56
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：12607
日前，中國科學(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)廣東省實驗室合作，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。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】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)廣東省實驗室合作，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，電池測試結(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)升級等方面具有重要意義。相關(guān)論文成果發(fā)表在國際期刊《ACS應(yīng)用材料與界面》上。
(資料來源：科技日報)
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