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华东理工研发新型超薄勃母石涂层隔膜 提升锂离子电池安全性

导读: 最近来自华中科技大学的Chongwen Yang等人开发了一种勃母石(AlOOH)涂层隔膜,该隔膜能够在保证热稳定性不变的前提下,大幅降低涂层的厚度1.15um,这主要是因为PE达到140℃融化后,AlOOH与PE之间相互融合产生稳定的界面结构,从而防止PE隔膜继续收缩。

安全性一直是锂离子电池关注的要点,随着锂离子电池能量密度的不断提高,隔膜等非活性材料也在不断的减薄,从而使得锂离子电池安全性风险不断升高,去年被炒的火热的三星Note 7手机爆炸事件,据信就是由于追求高能量密度,从而导致隔膜减薄,使得电池安全性降低,电池在特定的情况下会发生爆炸起火。为了提高锂离子电池的安全性,特别是在短路和针刺等特殊情况下的安全性,人们开发了新型的涂层隔膜,在发生短路或者内短路的情况下,电池内部发生过热,经过涂层处理后的隔膜能够有效的阻止高温收缩,从而避免正负极直接接触短路,引发更为严重的热失控,避免电池发生起火和爆炸等严重的安全问题。

传统的涂层隔膜一般是使用Al2O3或者MgO颗粒作为原料,涂层厚度一般为2-3um,最近来自华中科技大学的Chongwen Yang等人开发了一种勃母石(AlOOH)涂层隔膜,据Chongwen Yang表示,该隔膜能够在保证热稳定性不变的前提下,大幅降低涂层的厚度1.15um,这主要是因为PE达到140℃融化后,AlOOH与PE之间相互融合产生稳定的界面结构,从而防止PE隔膜继续收缩,目前该研究成果已经发表在了最新一期的《Journal of PowerSource》杂志上。

实验中Chongwen Yang将平均直径为350nm的AlOOH颗粒(35%),聚乙烯醇PVA(1%),溶解在去离子水中,然后利用滚涂设备在16um的PE隔膜的正反面分别涂布一层上述浆料(1.15um),然后在60℃下干燥24h,涂布层的厚度可以通过控制滚涂的速度来进行控制。Chongwen Yang分别测试了上述改造隔膜和未改造隔膜的收缩率和润湿性,以及离子电导率,用来对比两种隔膜的性能。

华东理工研发新型超薄勃母石涂层隔膜 提升锂离子电池安全性

安全性一直是锂离子电池关注的要点,随着锂离子电池能量密度的不断提高,隔膜等非活性材料也在不断的减薄,从而使得锂离子电池安全性风险不断升高,去年被炒的火热的三星Note 7手机爆炸事件,据信就是由于追求高能量密度,从而导致隔膜减薄,使得电池安全性降低,电池在特定的情况下会发生爆炸起火。为了提高锂离子电池的安全性,特别是在短路和针刺等特殊情况下的安全性,人们开发了新型的涂层隔膜,在发生短路或者内短路的情况下,电池内部发生过热,经过涂层处理后的隔膜能够有效的阻止高温收缩,从而避免正负极直接接触短路,引发更为严重的热失控,避免电池发生起火和爆炸等严重的安全问题。

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