具有高模块和热稳定的纳米纤维分离器,用于安全的离子电池
Shaopeng Liu1, Sha Cheng1, Cheng Huang1
1Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, 430070, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 12, 2024
概括
这项研究引入了超薄的纳米孔亚拉米德纳米纤维分离器,以提高离子电池的安全性. 这些先进的分离器通过提供卓越的模量和热稳定性来防止热失控,改善电池性能和寿命.
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:
- 在离子电池 (LIB) 中的商业聚烯烯分离器具有低点和不充分的模量,导致热失控.
- 开发具有高模量,热稳定性和均纳米孔的高安全性分离器对于LIB安全至关重要.
研究的目的:
- 开发具有增强模量和热稳定性的超薄纳米孔胺纳米纤维 (ANF) 分离器,以提高LIB安全性.
- 调查基于微流体的连续打印策略,用于制造统一的纳米孔径ANF分离器.
主要方法:
- 使用基于微流体的连续打印策略制造超薄的纳米孔状阿拉米德纳米纤维 (ANF) 分离器.
- 通过双侧溶剂扩散,控制制造分离器厚度 (1.62.7μm) 和均的纳米孔尺寸 (40105nm).
- 分离器模量 (3.3 GPa) 和热稳定性的表征.
主要成果:
- 实现了超薄的ANF分离器,具有高模量 (3.3GPa) 和出色的热稳定性.
- 证明可以控制的均纳米孔尺寸 (40105nm) 和厚度 (1.62.7μm).
- ANF分离器有效地抑制了树状石的形成,在LIBs的240个循环后保持了80%的容量.
结论:
- 开发的纳米多孔ANF分离器在热滥用条件下显著提高了LIB安全性.
- 微流体打印策略使高性能电池分离器的可扩展和精确制造成为可能.
- 这些先进的分离器解决了离子电池的关键安全问题,为更安全的储能解决方案铺平了道路.
