从废水瓶塑料中开发装有AlN的PET分离器,这些分离器具有优越的热特性,用于下一代离子电池
Alpha Chi Him Tsang1, Marco Yu Lam Wong2, Chi-Wing Tsang1
1Department of Construction, Environment and Engineering, Technological and Higher Education Institute of Hong Kong Hong Kong xylu@thei.edu.hk +852 2176 1453.
RSC advances
|February 27, 2025
概括
这项研究开发了使用再生PET和化 (AlN) 来防止短路的先进离子电池分离器. 新的PET/AlN复合分离器证明了下一代电池的高安全性,容量和充放电性能.
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:
- 传统的离子电池 (LIB) 分离器在满足下一代安全标准方面面临挑战,原因是树突的形成.
- 开发具有高树抑制的分离器对于提高LIB安全性和性能至关重要.
研究的目的:
- 为先进的LIBs合成和表征新型化加载聚乙烯二甲 (PET/AlN) 复合分离器.
- 评估开发的PET/AlN复合分离器的电化学性能和树抑制能力.
主要方法:
- 采用电技术,使用回收PET瓶合成PET/AlN复合材料.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和传输电子显微镜 (TEM) 进行了微结构分析.
- 使用热重力测量分析 (TGA),X射线光电谱学 (XPS) 和富里埃变换红外光谱学 (FTIR) 确认了材料的组成和结构. 通过循环测试和C-rate能力测试来评估电化学性能.
主要成果:
- 合成的PET/AlN复合纤维成功地将化 (AlN) 纳米颗粒封装在微型/纳米架构中.
- 4重%的PET/AlN分离器呈现出高孔度 (69.23%) 和优异的电解质吸收率 (521.69%).
- 电化学测试表明,PET/AlN 4重%复合物在0.5C的100个循环后产生了238.2 mA hg-1的可逆特异容量,并且在高电荷-放电率下保持了良好的容量保留 (例如,在1C时保持191.0 mA hg-1).
结论:
- PET/AlN复合分离器表现出优越的电化学性能,这是由于AlN纳米颗粒的协同效应和独特的微型/纳米架构.
- 这些分离器提供有效的离子传输,增强的热水稳定性和优异的树抑制,从而提高了安全性和LIBs的高容量.
- 这项研究强调了再生PET复合材料作为下一代离子电池的先进分离材料的潜力.
