一种具有高热稳定性和阻燃性的细菌纤维素复合分离器,用于高性能离子电池
Xiangming Hu1, Guoyu Han2, Yurui Deng2
1College of Safety and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China; State Key Laboratory of Mining Lab Disaster Prevention and Control Co-found by Shandong Province and the Ministry of Science and Technology, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China.
Journal of colloid and interface science
|October 30, 2024
概括
这项研究引入了一种用于离子电池 (LIB) 的新型细菌纤维素复合分离器 (BHM/5). 绿色的阻燃隔离器提供了与传统的聚烯类型相比更高的安全性和稳定性.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 的商业聚烯烯分离器在热稳定性和可燃性方面存在局限性.
- 需要更安全,更稳定,更环保的电池分离器材料.
研究的目的:
- 开发一种使用细菌纤维素,纳米酸盐 (HAP) 和胺聚酸盐 (MPP) 的新型复合分离器,以提高LIB安全性.
- 评估开发的细菌纤维素复合分离器 (BHM/5) 的热稳定性,阻燃性和电化学性能.
主要方法:
- 使用冷干燥和高温压缩制造BHM/5复合材料分离器的制造.
- 热稳定性,阻燃性,多孔性和电解质吸收的表征.
- 使用BHM/5分离器对LiFePO4-Li电池进行电化学性能测试.
主要成果:
- BHM/5分离器表现出优越的热稳定性,在200°C保持结构完整性,并具有自灭特性.
- 实现了高孔度 (74%) 和电解质吸收 (459%),导致离子导电率为1.44mS/cm.
- LiFePO4-Li电池的初始放电容量为131.35 mAh·g−1 (1C),并且在150个循环后保持95.4%的容量.
结论:
- 基于细菌纤维素的复合材料分离器 (BHM/5) 为提高离子电池安全性和性能提供了一个有希望的绿色替代方案.
- 细菌纤维素,HAP和MPP的组合有效地解决了传统分离器的局限性.
- BHM/5分离器显示了下一代高性能和安全的离子电池的潜力.
