中國團隊研耐高溫電池隔膜製備新工藝

  香港文匯報訊 據中新社報道,一段時間以來,鋰電池因充電過程中可能驟發高溫而存在安全隱患以及如何解決的問題,備受關注。10日,從中國科學院近代物理研究所獲悉,該所材料研究中心科研團隊與蘭州大學、先進能源科學與技術廣東省實驗室等相關團隊合作,依託大科學裝置蘭州重離子加速器,最近利用離子徑跡技術研究開發出用於高性能鋰離子電池的聚醯亞胺耐高溫隔膜製備新工藝,將助力提升鋰電池及其充電的安全性。 這項鋰電池材料領域重要研究進展成果論文,近日在專業學術刊物《美國化學學會納米期刊》上發表。

  據科研團隊介紹,隔膜作為鋰離子電池的關鍵部件之一,具有隔絕正負極和傳導鋰離子的功能,對電池的安全性至關重要。目前,商用鋰離子電池的能量密度可達300瓦時每千克,並有望進一步得到提升。然而,在追求鋰離子電池更高能量密度的同時,安全性問題不容忽視。傳統聚烯烴隔膜熱穩定性差,孔隙結構不均一,在高溫下容易收縮並造成電池內部短路和引發熱失控。

  助提升鋰電池安全性

  聚醯亞胺因熱穩定性優異、機械強度高、化學穩定性良好被視為是高安全性隔膜的理想選擇。因此,針對聚醯亞胺開展深入研究,開發具有均一孔道結構的聚醯亞胺隔膜並實現可控製備,對於充分發揮隔膜在提高電池安全性方面的作用十分重要。

  在本項研究中,中國科學院近代物理研究所科研團隊和合作者一起,依託蘭州重離子加速器開發出基於離子徑跡技術的耐高溫聚醯亞胺隔膜製備新工藝,所製備的隔膜相較於傳統聚烯烴隔膜優勢明顯。同時,使用該隔膜的磷酸鐵鋰軟包電池在常溫下可穩定循環1,000次,並表現出優異的高溫性能,可在150攝氏度的環境溫度下正常工作。

  科研團隊表示,他們最新發表的研究成果,為開發可靠的具有耐高溫高性能鋰離子電池隔膜和工藝提供了新思路,將成為提高鋰離子電池安全性的有效途徑和手段之一。