聚合物隔膜在电池安全、整体电化学性能和电池组装过程中发挥着关键作用。传统的隔膜与电极分开生产,并且以多孔聚烯烃薄膜为主。尽管取得了商业上的成功,但随着对设备安全性和性能的要求不断提高,目前隔膜面临着越来越大的挑战。
为了解决这一迫切需求,四川大学Xuewei Fu,Yu Wang提出了一种原位分离技术的概念,通过在干燥过程中操纵聚偏二氟乙烯/锂盐溶液的二维(2D)微流体纳米相分离(2D-MFPS)。
文章要点
1)纳米相分离受到低湿度、盐类型和成分的有效调节。对于应用研究,这种 2D-MFPS 直接在低湿度干燥条件下在商业电极上进行,以制造高性能的原位隔膜,其厚度和多孔结构与商业 Celgard 隔膜相当。
2)这种原位隔膜在高温稳定性和对各种液体电解质的润湿能力方面表现出优异的性能。
3)最后,采用这种原位隔膜技术的软包电池通过极其简化的无隔膜堆叠工艺成功组装,并由于良好控制的多孔结构和电极隔膜界面而表现出稳定的循环性能。
参考文献
Zhongfeng Ji, et al, Manipulating the Nanophase Separation of a Polymer−Salt Microfluid Generates an Advanced In Situ Separator for ComponentIntegrated Energy Storage Devices, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c10534
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10534