微纤维/纳米纤维/Attapulgite多层分离器,具有高性能和安全的离子电池的孔尺寸梯度
Zichen Wang1, Haipeng Ren1, Bo Wang1
1College of Textile and Clothing Engineering, National Engineering Laboratory for Modern Silk, Soochow University, Suzhou 215123, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|July 27, 2024
概括
开发了一种用于离子电池 (LIB) 的新型复合材料分离器. 这种分离器提供了增强的孔隙性和电解质吸收,从而提高了电池性能和循环稳定性.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 对于可再生能源储能至关重要.
- 电池隔离器的性能直接影响LIBs的整体效率.
- 多孔分离器促进离子运输,这对电池的功能至关重要.
研究的目的:
- 为LIBs制造一个复合分离器,具有孔尺寸梯度结构.
- 为了提高隔离器的热稳定性,多孔性和电解质亲和力.
- 为了评估使用新型复合材料分离器LIBs的电化学性能.
主要方法:
- 复合材料分离器 (GOP-PH-ATP) 的制造,通过在PP无布上对电PVDF-HFP纳米纤维膜与attapulgite (ATP) 纳米颗粒进行层叠.
- 分离器的多孔结构,多孔性,电解质吸收和热稳定性的特征.
- 使用复合分离器对LIB进行电化学测试,包括离子导电性,离子转移数和循环性能评估.
主要成果:
- GOP-PH-ATP分离器表现出一个独特的孔径梯度结构.
- 达到超高的多孔性 (~95%) 和优秀的电解质吸收 (~760%).
- 证明了高离子导电性 (2.38 mS cm-1) 和离子转移数 (0.62).
- 带有分隔符的LIB在1C的150个周期后显示了91.2%的容量保留.
结论:
- 开发的复合材料分离器具有孔径梯度结构,显著提高了LIB性能.
- 分离器的性能,包括高孔隙性和电解质亲和力,是其有效性的关键.
- 这种复合材料分离器显示了先进的离子电池应用的巨大潜力.
