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中科院蘭州化物所硅基超親電解液鋰電池隔膜研究獲進展
2023年09月30日 10:08:39
來源：化工儀器網 作者：楊 點擊量：4309
近日，中國科學院蘭州化學物理研究所環境材料與生態化學研發中心和淮陰師范學院合作，在硅基超親電解液鋰電池隔膜研究取得新進展。一種仿樹葉結構的鋰電池隔膜，用于解決高能量密度鋰金屬電池中不可控的鋰枝晶生長等問題。
【化工儀器網 項目成果】鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。隨著二十世紀微電子技術的發展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進入了大規模的實用階段。
能量型鋰金屬電池作為下一代電化學儲能技術，是電動汽車、航空航天等領域發展的基礎。然而，在構建高比能鋰金屬電池的條件下，鋰枝晶不可控生長和中間產物穿梭等問題嚴重制約了其產業化進程。
近日，中國科學院蘭州化學物理研究所環境材料與生態化學研發中心和淮陰師范學院合作，在硅基超親電解液鋰電池隔膜研究取得新進展。一種仿樹葉結構的鋰電池隔膜，用于解決高能量密度鋰金屬電池中不可控的鋰枝晶生長等問題。
據了解，課題組受樹葉分級結構及其精細流體通道的啟發，研究人員結合液體/溫度誘導相分離和原位聚合反應，設計了一種具有分級多孔結構和離子選擇性的凹凸棒石/聚合物復合隔膜。
研究表明，該隔膜可有效、快速傳遞鋰離子，同時能抑制鋰鹽陰離子的通過，從而實現了鋰離子在鋰金屬負極表面均勻、定向沉積，改善了電池的界面穩定性和循環穩定性。此外，該隔膜展示了超親電解液性能、高的電解液吸液率和保留率、良好的熱穩定性和阻燃性能。研究人員將其應用于鋰-硫電池和鋰-磷酸鐵鋰電池時，在室溫或高溫條件下均表現出優異的循環穩定性和倍率性能等。
相關論文Plant Leaf-Inspired Separators with Hierarchical Structure and Exquisite Fluidic Channels for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries于近日發表在納米材料領域期刊《Small》。
參考資料來源：中國科學報
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