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新型隔膜提升锂离子电池安全性

新型隔膜提升锂离子电池安全性

  科技日报讯 (记者颉满斌)记者1月9日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所材料中心科研人员与先进能源科学与技术广东省实验室合作,利用重离子辐照技术和化学蚀刻工艺,成功研发了一种用于锂离子电池的耐高温聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)隔膜。相关论文发表在国际期刊《ACS应用材料与界面》上。

  中国科学院近代物理研究所材料中心研究员姚会军介绍,隔膜作为锂离子电池的关键部件之一,发挥着隔离正负极以防止电池短路、为锂离子自由穿梭提供通道的重要作用,其性能对电池的安全性具有重要影响。目前,人们主要通过在聚烯烃隔膜涂覆耐高温材料等方式,提高聚烯烃隔膜的耐高温性能,进而提升电池的安全性。

  “但是此方法并不能从根本上改变聚烯烃隔膜热稳定性差的情况。”参与研究的东江实验室重离子微孔膜关键技术团队负责人段敬来说,因此开发具有耐高温性能的新型锂离子电池隔膜和工艺,成为提高锂离子电池安全性的重要途径和手段。

  科研人员借助兰州重离子研究装置(HIRFL),将重离子辐照技术与化学蚀刻工艺相结合,以PET隔膜为基材,成功开发一种PET基耐高温锂离子电池隔膜。该锂离子电池隔膜相较于商业聚烯烃隔膜,不仅具有更加均一的孔径分布和更优异的电解液润湿性,而且所制备的PET隔膜表现出良好的耐高温性能。电池测试结果表明,该PET隔膜具有更高的锂离子迁移数(0.59)以及优异的常温和高温循环性能。

  中国科学院近代物理研究所材料中心主任、研究员刘杰介绍,此项成果将重离子辐照技术应用于新能源领域,为新型耐高温电池隔膜开发提供了新思路,对促进新能源技术创新和产业升级等方面具有重要意义。
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