近日,依托中國科學院青島生物能源與過程研究所建設的青島儲能產業技術研究院成功開發出新一代全固態聚合物鋰電池,相關研究成果分別發表在ScientificReports,Chem.Comm.,ProgressinPolymerScience和JournaloftheElectrochemicalSociety等雜志上。
隨著電動(dong)汽車技(ji)術發(fa)展(zhan),其對(dui)動(dong)力鋰電池(chi)(chi)在大功率(lv)輸出(chu)和(he)安(an)全性(xing)(xing)能(neng)等方面提(ti)出(chu)了更(geng)高(gao)的(de)(de)要(yao)求(qiu)。隔膜(mo)電解質體(ti)系是制約動(dong)力鋰電池(chi)(chi)快速(su)發(fa)展(zhan)的(de)(de)瓶頸問題之一,開發(fa)高(gao)安(an)全性(xing)(xing)隔膜(mo)和(he)新型聚合(he)物電解質體(ti)系對(dui)提(ti)高(gao)動(dong)力鋰離子(zi)電池(chi)(chi)的(de)(de)綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)至關(guan)重要(yao)。青島儲能(neng)院執行院長崔光(guang)磊帶領科(ke)研人員(yuan)利用具(ju)有完(wan)全自主(zhu)知(zhi)識產權的(de)(de)濕法抄造、界面耦合(he)和(he)功能(neng)化修飾(shi)等技(ji)術,成功研制出(chu)高(gao)安(an)全性(xing)(xing)和(he)耐高(gao)電壓的(de)(de)動(dong)力鋰電池(chi)(chi)隔膜(mo)。該隔膜(mo)具(ju)有耐高(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)優異(yi),阻燃性(xing)(xing)能(neng)極(ji)佳,電解液浸潤良(liang)好等特點,極(ji)大地(di)提(ti)升了鋰電池(chi)(chi)的(de)(de)倍率(lv)性(xing)(xing)能(neng)和(he)安(an)全使用性(xing)(xing)能(neng),在中國科(ke)學(xue)院納(na)米戰略性(xing)(xing)先導專項組織的(de)(de)第三方評(ping)價中展(zhan)示出(chu)優異(yi)的(de)(de)高(gao)電壓性(xing)(xing)能(neng),得到項目首(shou)席科(ke)學(xue)家和(he)相(xiang)關(guan)領導的(de)(de)高(gao)度(du)評(ping)價。相(xiang)關(guan)研究成果發(fa)表在Nature子(zi)刊ScientificReports(2014,4:3935)和(he)JournaloftheElectrochemicalSociety(2014,161:A1032-A1038)。
傳統液態鋰離子電池,由于使用易燃的(de)碳酸酯(zhi)溶劑和(he)聚烯烴(jing)隔膜,存在著極(ji)大的(de)安全(quan)隱(yin)患。研究人(ren)員以自主研發的(de)阻燃纖維素為基(ji)材,通過功(gong)(gong)能化(hua)改性和(he)耦合等相關工藝,成(cheng)(cheng)功(gong)(gong)制造(zao)出一款剛柔并濟的(de)全(quan)固(gu)態聚合物電解質。相關研究成(cheng)(cheng)果發表在ScientificReports(2014,4:6272)上(shang)。
與傳統聚環氧乙烷純固態聚合(he)物電(dian)(dian)解質相(xiang)比,該(gai)款全固態聚合(he)物電(dian)(dian)解質具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)機械(xie)強度(45MPa),高的(de)(de)電(dian)(dian)化學窗口(>4.6V),優異(yi)的(de)(de)倍(bei)率(lv)(lv)充放(fang)電(dian)(dian)性能(neng)(10C)以及寬的(de)(de)溫(wen)度使用范(fan)圍(25℃—160℃),具(ju)有廣闊的(de)(de)應(ying)用前(qian)景和產(chan)業(ye)價值(zhi)。目前(qian),青(qing)島(dao)儲能(neng)院正在(zai)優化工藝參數,爭取率(lv)(lv)先在(zai)經(jing)濟(ji)型電(dian)(dian)汽車(che)上實(shi)現產(chan)業(ye)示范(fan)。