新型隔膜提升鋰離子電池安全性

記者1月9日從中國科學(xué)院近代物理研究所獲悉，該所材料中心科研人員與先進能源科學(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聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）隔膜。相關(guān)論文發(fā)表在國際期刊《ACS應(yīng)用材料與界面》上。

中國科學(xué)院近代物理研究所材料中心研究員姚會軍介紹，隔膜作為鋰離子電池的關(guān)鍵部件之一，發(fā)揮著隔離正負(fù)極以防止電池短路、為鋰離子自由穿梭提供通道的重要作用，其性能對電池的安全性具有重要影響。目前，人們主要通過在聚烯烴隔膜涂覆耐高溫材料等方式，提高聚烯烴隔膜的耐高溫性能，進而提升電池的安全性。

“但是此方法并不能從根本上改變聚烯烴隔膜熱穩(wěn)定性差的情況。”參與研究的東江實驗室重離子微孔膜關(guān)鍵技術(shù)團隊負(fù)責(zé)人段敬來說，因此開發(fā)具有耐高溫性能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。

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隔膜為基材，成功開發(fā)一種PET基耐高溫鋰離子電池隔膜。該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。電池測試結(jié)果表明，該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。

中國科學(xué)院近代物理研究所材料中心主任、研究員劉杰介紹，此項成果將重離子輻照技術(shù)應(yīng)用于新能源領(lǐng)域，為新型耐高溫電池隔膜開發(fā)提供了新思路，對促進新能源技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級等方面具有重要意義。

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