丹凤千字科普:锂为什么保存在石蜡油中(详细资料介绍)

【能源领域的热门话题,都在这里!点击关注,成为行业内的行家里手!】
随着智能电子产品的飞速发展,锂离子电池已经成为了现活不可或缺的一部分。而锂离子电池隔膜作为电池的关键组成部分之一,其性能直接影响电池的电化学性能和安全性能。今天,我们就来系统地总结一下锂离子电池隔膜的研究现状,并探讨其未来的发展方向。
一、锂离子电池隔膜的功能及要求
锂离子电池隔膜起着电子绝缘和离子导通的双重作用。它不仅要保证电池的安全,防止正负极接触造成的短路,还要为锂离子提供迁移的微孔通道。锂离子电池隔膜需要满足以下要求:良好的绝缘性能、穿刺强度和抗拉强度、适当的厚度和热稳定性、高孔隙率且微孔分布均匀。
二、锂离子电池隔膜的研究现状
根据物理、化学特性的不同,锂离子电池隔膜材料可分为微孔隔膜、改性微孔隔膜、无纺布隔膜、复合膜和电解质膜等。
1. 微孔隔膜:目前,PE、PP微孔膜是手机上主要使用的锂离子电池隔膜。为了提高其性能,研究者从制备工艺改善的角度出发,提出了干法和湿法两种制备工艺。超高分子量聚乙烯隔膜(UHMWPE)的研发也受到极大重视,其优良的性能大大提高了电池的安全性。
2. 改性微孔隔膜:为了改善聚烯烃隔膜的热稳定性和湿润性,研究者采用了一系列改性方法,包括在膜表面接枝亲水性单体、涂覆一层不同的聚合物等。
3. 无纺布隔膜:无纺布隔膜由随机取向的纤维通过化学和机械方法粘结而成。采用静电纺丝技术制备的适用于锂电池的无纺布隔膜具有孔径小、分布均匀、孔隙率高、吸液率高等优点。
4. 复合隔膜:为了提高无纺布隔膜的力学强度,研究者引入了第二相无机颗粒形成复合材料。常用的纳米无机颗粒如Al2O3、SiO2和TiO2等可以显著地提高隔膜的机械强度、热稳定性和锂离子电池的安全性能。
三、锂离子电池隔膜的发展方向
目前我国锂电池隔膜行业处于高速发展阶段。随着手机等智能电子产品对电池性能要求的提高,锂离子电池隔膜的发展将朝着以下几个方向进行:
1. 高性能化:提高隔膜的孔隙率、热稳定性和电解液浸润性,以满足当前消费者对锂离子电池的要求。
2. 复合化:通过引入无机材料和其它高分子材料,形成复合材料,提高隔膜的综合性能。
3. 轻薄化:随着手机等电子产品的体积不断减小,手机厂商都在想方设法减少辅助材料如隔膜所占的空间。掌握超薄隔膜的制备技术和研发关键生产设备是我国未来锂离子电池隔膜的重要发展方向。
