新型隔膜提升锂离子电池安全性

记者1月9日从中国科学院近代物理研究所获悉，该所材料中心科研人员与先进能源科学与技术广东省实验室合作，利用重离子辐照技术和化学蚀刻工艺，成功研发了一种用于锂离子电池的耐高温聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)隔膜。相关论文发表在国际期刊《ACS应用材料与界面》上。

中国科学院近代物理研究所材料中心研究员姚会军介绍，隔膜作为锂离子电池的关键部件之一，发挥着隔离正负极以防止电池短路、为锂离子自由穿梭提供通道的重要作用，其性能对电池的安全性具有重要影响。目前，人们主要通过在聚烯烃隔膜涂覆耐高温材料等方式，提高聚烯烃隔膜的耐高温性能，进而提升电池的安全性。

“但是此方法并不能从根本上改变聚烯烃隔膜热稳定性差的情况。”参与研究的东江实验室重离子微孔膜关键技术团队负责人段敬来说，因此开发具有耐高温性能的新型锂离子电池隔膜和工艺，成为提高锂离子电池安全性的重要途径和手段。

科研人员借助兰州重离子研究装置(HIRFL)，将重离子辐照技术与化学蚀刻工艺相结合，以PET隔膜为基材，成功开发一种PET基耐高温锂离子电池隔膜。该锂离子电池隔膜相较于商业聚烯烃隔膜，不仅具有更加均一的孔径分布和更优异的电解液润湿性，而且所制备的PET隔膜表现出良好的耐高温性能。电池测试结果表明，该PET隔膜具有更高的锂离子迁移数(0.59)以及优异的常温和高温循环性能。

中国科学院近代物理研究所材料中心主任、研究员刘杰介绍，此项成果将重离子辐照技术应用于新能源领域，为新型耐高温电池隔膜开发提供了新思路，对促进新能源技术创新和产业升级等方面具有重要意义。