一个高安全的离子电池电分离器与Si3N4辅助硫聚 (乙乙) 调节流量
Xilong Wang1, Xiaogang Cui1, Bin He1
1School of Mechanical Engineering, Chengdu University, Chengdu 610106, PR China.
Journal of colloid and interface science
|September 20, 2024
概括
这项研究开发了使用化 (Si3N4) 和硫化聚乙烯基 (SPEEK) 的先进复合材料分离器,以防止离子电池 (LIB) 中树脂的生长. 新的分离器提高了电池的安全性和性能,即使在高温下.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 在聚合物分离器中不受控制的 (Li) 树突的生长会损害离子电池 (LIB) 的安全性和性能.
- 现有的分离器往往无法充分抑制树突形成,导致短路和电池寿命缩短.
研究的目的:
- 开发一种新型的复合材料分离器,有效地减轻Li树突的生长.
- 通过使用先进的分离材料,提高LIBs的安全性,热稳定性和电化学性能.
主要方法:
- 使用电制备Si3N4/SPEEK复合分离器.
- 分离器性能的表征,包括树抑制,电化学性能,热稳定性和机械强度.
- 测试使用开发的复合材料分离器的Li沉积和LiFePO4红白Li电池电池.
主要成果:
- 10%的Si3N4/SPEEK分离器在沉积试验中证明了1000小时的运行时间,没有短路.
- 带有10%Si3N4/SPEEK分离器的LiFePO4水电池表现出更好的初始放电容量 (1°C时157.8 mAh g−1) 和速度能力 (10°C时125 mAh g−1).
- 复合材料分离器显示出高达300°C的优异热稳定性和增强的穿孔阻力 (10.2 mN).
结论:
- Si3N4/SPEEK复合分离器有效抑制树突的生长,显著提高了LIB的安全性.
- 增强的热和机械性能确保电池在苛刻条件下可靠运行.
- 本研究提出了一种可行的方法,用于利用基于SPEEK的复合材料作为高安全性,高速率的LIB分离器.
