聚合物隔膜在電池安全、整體電化學性能和電池組裝過程中發揮著關鍵作用。傳統的隔膜與電極分開生產,并且以多孔聚烯烴薄膜為主。盡管取得了商業上的成功,但隨著對設備安全性和性能的要求不斷提高,目前隔膜面臨著越來越大的挑戰。
為了解決這一迫切需求,四川大學Xuewei Fu,Yu Wang提出了一種原位分離技術的概念,通過在干燥過程中操縱聚偏二氟乙烯/鋰鹽溶液的二維(2D)微流體納米相分離(2D-MFPS)。
文章要點
1)納米相分離受到低濕度、鹽類型和成分的有效調節。對于應用研究,這種 2D-MFPS 直接在低濕度干燥條件下在商業電極上進行,以制造高性能的原位隔膜,其厚度和多孔結構與商業 Celgard 隔膜相當。
2)這種原位隔膜在高溫穩定性和對各種液體電解質的潤濕能力方面表現出優異的性能。
3)最后,采用這種原位隔膜技術的軟包電池通過極其簡化的無隔膜堆疊工藝成功組裝,并由于良好控制的多孔結構和電極隔膜界面而表現出穩定的循環性能。
參考文獻
Zhongfeng Ji, et al, Manipulating the Nanophase Separation of a Polymer?Salt Microfluid Generates an Advanced In Situ Separator for ComponentIntegrated Energy Storage Devices, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c10534
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10534