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我國動力鋰離子電池隔膜領域取得突破性進展

鉅大LARGE  |  點擊量:495次  |  2023年07月06日  

科技部863計劃儲能電池重大項目、在中科院、山東省杰出青年基金等攻關項目支持下,我國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源與儲能系統(tǒng)團隊歷經(jīng)3年多的科研攻關,在動力鋰離子電池隔膜領域取得突破性進展,成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的高安全性阻燃生物質(zhì)復合材料的動力鋰離子電池隔膜,并達到中試生產(chǎn)規(guī)模。隔膜是動力鋰離子電池的關鍵部件,在電池中起著阻隔正負極電子電導,允許離子自由通過從而實現(xiàn)離子傳導的重要用途,也是影響電池容量、循環(huán)壽命和安全性能的決定因素。目前,商業(yè)化鋰離子電池隔膜的主流產(chǎn)品是機械拉伸的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)微孔薄膜和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三層微孔復合膜,核心技術被國外大公司壟斷。商品聚烯烴隔膜的低孔隙率和橫向拉伸強度、保液性以及熱穩(wěn)定性較差,無法完全滿足電池快速充放電要求,且存在很大的安全隱患。


纖維素來源于自然植物,熱穩(wěn)定性好,產(chǎn)量豐富、價格低廉,且綠色可持續(xù),是一種極具附加值和發(fā)展前景的生物質(zhì)高分子材料。青島能源所以生物質(zhì)纖維素為原料,采用自主知識產(chǎn)權的熔噴-濕法耦合技術工藝,研發(fā)相關生產(chǎn)加工設備,開發(fā)出高安全性低成本的生物質(zhì)復合材料隔膜。該隔膜具有良好的電解液浸潤性能、耐熱性和阻燃性,并且其電池倍率和循環(huán)性能遠遠優(yōu)于商業(yè)化的聚烯烴隔膜。


國內(nèi)有關專家高度評價該團隊開發(fā)的生物質(zhì)復合材料隔膜,認為是一種全新的材料體系和工藝方法。該型產(chǎn)品的成功開發(fā)將填補國內(nèi)空白,為山東省藍色經(jīng)濟和青島藍色硅谷發(fā)展供應重要技術支撐。據(jù)該團隊負責人崔光磊研究員介紹,年底之前,將完成自研設備的改進和工藝優(yōu)化工作,預計明年將形成年產(chǎn)30萬平方米生產(chǎn)量力。



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