科技日报合肥11月13日电(记者吴长锋 通信员杨凡)记者从中国科学手艺年夜学得悉,该校姚宏斌、倪勇和俞书宏研究团队,应用仿生学道理构建仿珍珠母层隔阂,可有用庇护锂电池并下降平安隐患。研究功效于日前在线颁发于国际材料范畴顶级期刊《进步前辈材料》上。
多孔的聚烯烃因其优良的电化学不变性而被普遍地用作锂离子电池隔阂。作为电池正负极之间避免短路的隔断层,聚烯烃内部的多孔布局有益于电池在充放电进程中的锂离子经由过程,但也致使了隔阂较差的机械机能。特别是当隔阂遭到外部的局部冲击时,其内部孔布局必定会发生畸变致使开裂和部门孔封闭,从而影响锂电池的机能和平安性。今朝业界普遍利用陶瓷纳米颗粒涂层来进步聚烯烃隔阂的热不变和对电解液的浸润性,但是纳米颗粒涂层很难有用的抵当局域化的外力冲击感化,必定会致使电池内部在充放电进程具有不平均的锂离子流,激发电极上不平均的锂沉积乃至致使锂枝晶的天生。
为领会决这一困难,科研职员在聚乙烯隔阂概况构建仿珍珠层的“砖泥”有序布局。仿珍珠母涂层经由过程片片滑移的感化有用扩年夜受力面积来耗散冲击的应力,从而有用地庇护了隔阂内部孔布局,保持电池内部平均的锂离子流。相对利用贸易陶瓷隔阂的软包电池,采取仿珍珠层隔阂的软包电池在冲击时表示出较小的开路电压转变和较好的轮回不变性和高平安性。研究团队对两种隔阂组装的软包电池进行冲击实验。成果表白,仿珍珠母层隔阂对电池具有杰出的庇护感化而且可以有用地下降很多平安隐患。
该研究功效提出了构建仿珍珠层增韧隔阂的策略,并从理论摹拟和尝试测试上证实其晋升锂电池抗冲击的能力,将为此后晋升锂电池的平安性斥地新路子。
贸易陶瓷纳米颗粒涂层隔阂和仿珍珠母层隔阂遭到冲击后的应力阐发
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