双修改电纤维膜作为隔离器,具有出色的安全性能和高工作温度,用于离子电池
Huanbao Shi1,2,3, Zitai Fu1,2,3, Wenpu Xu1,2,3
1Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry (Shaanxi Normal University), Ministry of Education, Xi'an, 710062, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 21, 2023
概括
一种新的电纤维膜,PB3N1BN,结合了分层的化纳米板 (BNNSs),表现出优越的机械强度,热稳定性和阻燃性. 这种先进的分离器提高了离子电池的性能,提供高容量和稳定的循环.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 开发先进的分离器对于提高离子电池安全性和性能至关重要.
- 现有的分离器在热稳定性,机械强度和电解质可湿性方面经常面临限制.
研究的目的:
- 为离子电池应用制造一种具有增强性能的新型电纤维膜 (PB3N1BN).
- 为了研究PB3N1BN膜的结构和电化学性能.
主要方法:
- 通过含有多烯 (PAN),玻利酸 (H3BO3),胺 (C3H6N6) 和分层化纳米片 (BNNSs) 的同质悬浮物的电制造PB3N1BN膜.
- 通过大量六角化 (h-BN) 的分层制备BNNSs,辅助PVP.
- 膜性质的表征,包括机械强度,热稳定性,电解质可湿性和阻燃性.
主要成果:
- PB3N1BN膜表现出优异的机械性能 (19.1 MPa),高热维度稳定性 (在200°C不收缩),以及优异的阻燃性 (最低释放的热量为3.2 MJ m−2).
- 膜表现出良好的电解质可湿性,接触角度大约为0°.
- 组装的LiFePO4/PB3N1BN/Li电池显示出高容量 (169 mAh g−1在0.5°C),特殊的速率能力 (129 mAh g−1在5°C),以及在400个循环中显著的循环稳定性.
- 在80°C时,电池保持了152mAhg-1的放电容量.
结论:
- 开发的PB3N1BN电纤维膜为高性能离子电池提供了一个有前途的解决方案.
- 纳入BNNS显著改善了分离器的机械,热和阻燃性能.
- 本文介绍了先进电池分离器的新设计策略,其安全性和耐用性得到了提高.
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