标题:仿珍珠母层隔膜技术:革新锂电池抗冲击性能的新篇章
从中国科学技术大学传来的消息令人振奋。姚宏斌、倪勇和俞书宏研究团队运用仿生学原理,成功构建仿珍珠母层隔膜,为锂电池的安全保障带来了革新性的突破。这一重要成果近日已在国际材料领域的顶级期刊《先进材料》上在线发表。
锂电池的隔膜材料,一直是决定电池性能和安全性的关键因素。聚烯烃因其优良的电化学稳定性而被广泛采用,但其内部的多孔结构在面临外部冲击时,易产生畸变、开裂和孔关闭,从而影响电池的性能。为了应对这一挑战,科研团队深入探索,创新地在聚烯烃隔膜表面构建了仿珍珠层的“砖泥”有序结构。
仿珍珠母涂层的设计灵感源于自然界珍珠母的坚韧结构。它能够通过片滑移的作用,有效地扩大受力面积,从而分散冲击应力,保护隔膜的内部孔结构。这一创新技术使得电池在充放电过程中,能够维持内部锂离子的均匀流动,避免了电极上的不均匀锂沉积和锂枝晶的生成。
相较于传统的商业陶瓷隔膜,采用仿珍珠层隔膜的软包电池在面对冲击时,表现出更低的开路电压变化和更高的循环稳定性。研究团队对两种隔膜组装的软包电池进行了严格的冲击试验,结果令人信服:仿珍珠母层隔膜不仅有效保护电池,更能显著降低安全隐患。
该研究成果不仅提出了构建仿珍珠层增韧隔膜的新策略,更通过理论模拟和实验测试,证明了这一策略在提升锂电池抗冲击能力方面的有效性。这项技术的问世,无疑为提升锂电池的安全性开辟了新的途径。
这一重大进展标志着我国在锂电池安全技术领域取得了重要突破,也展示了我国科研团队在材料科学领域的创新实力。仿珍珠母层隔膜技术的进一步研究和应用,将有望为我们的生活带来更多安全、高效的能源解决方案。这项研究不仅将推动电动汽车、可穿戴设备等领域的发展,还将为我们的生活带来更多便利和安全保障。