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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：12542
日前，中國科學院近代物理研究所材料中心科研人員與先進能源科學與技術(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極材料之間。其作用是能對鋰離子正負極起到物理隔離的作用，防止正負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，科學家們主要通過在聚烯烴隔膜涂覆耐高溫無機或有機材料等方式，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，中國科學院近代物理研究所材料中心科研人員與先進能源科學與技術(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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