新型隔膜提升鋰離子電池安全性

科技日報2024年1月9日報道，從中國科學院近代物理研究所獲悉，該所材料中心科研人員與先進能源科學與技術廣東省實驗室合作，利用重離子輻照技術和化學蝕刻工藝，成功研發了一種用于鋰離子電池的耐高溫聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）隔膜。相關論文于2023年12月27日發表在國際期刊《ACS應用材料與界面》上。

中國科學院近代物理研究所材料中心研究員姚會軍介紹，隔膜作為鋰離子電池的關鍵部件之一，發揮著隔離正負極以防止電池短路、為鋰離子自由穿梭提供通道的重要作用，其性能對電池的安全性具有重要影響。目前，人們主要通過在聚烯烴隔膜涂覆耐高溫材料等方式，提高聚烯烴隔膜的耐高溫性能，進而提升電池的安全性。

“但是此方法并不能從根本上改變聚烯烴隔膜熱穩定性差的情況。”參與研究的東江實驗室重離子微孔膜關鍵技術團隊負責人段敬來說，因此開發具有耐高溫性能的新型鋰離子電池隔膜和工藝，成為提高鋰離子電池安全性的重要途徑和手段。

科研人員借助蘭州重離子研究裝置（HIRFL），將重離子輻照技術與化學蝕刻工藝相結合，以PET隔膜為基材，成功開發一種PET基耐高溫鋰離子電池隔膜。該鋰離子電池隔膜相較于商業聚烯烴隔膜，不僅具有更加均一的孔徑分布和更優異的電解液潤濕性，而且所制備的PET隔膜表現出良好的耐高溫性能。電池測試結果表明，該PET隔膜具有更高的鋰離子遷移數（0.59）以及優異的常溫和高溫循環性能。

中國科學院近代物理研究所材料中心主任、研究員劉杰介紹，此項成果將重離子輻照技術應用于新能源領域，為新型耐高溫電池隔膜開發提供了新思路，對促進新能源技術創新和產業升級等方面具有重要意義。

（來源：科技日報）