來源：中國合成樹脂網(wǎng) 2024-03-14 11:23:56
3月11日，東麗工業(yè)株式會社宣布，該公司已開發(fā)出一種離子導電聚合物膜，其離子導電率是前代產(chǎn)品的10倍。這種新產(chǎn)品可加速固態(tài)電池、空氣電池和其他鋰金屬電池的應用，從而大大擴展電動汽車、工業(yè)無人機、城市空中交通系統(tǒng)和其他交通工具的巡航范圍。
隨著向電動汽車的過渡，對能量密度更高的鋰離子電池的需求日益增加。因此，人們正在努力開發(fā)陽極理論能量容量最高的鋰電池。
當前鋰電池面臨的痛點
鋰金屬面臨的挑戰(zhàn)是其高表面活性，以及在充電和放電循環(huán)過程中與溶解和沉淀形態(tài)相關的穩(wěn)定性問題。一個顯著的缺點是鋰枝晶的生長，這可能會導致短路。在采用固體電解質的電池中，金屬鋰陽極也存在類似的問題，目前尚未得到實際應用。
聚合物膜解決難題
東麗開發(fā)的聚合物膜通過跳躍傳導提供離子傳導性。這種機制可使鋰離子在聚合物膜內的相互作用位點之間穿行，從而有效地跨位點跳躍。這種膜仍然是無孔的，這是因為該新品利用了東麗在分子設計技術方面的專業(yè)知識，特別是芳綸聚合物方面的有技術，并經(jīng)過多年的改進。東麗是世界上唯一一家通過其mictron薄膜品牌將芳族聚酰胺商業(yè)化的公司。作為薄膜的電路材料，芳綸的耐熱性僅次于聚酰亞胺。
東麗估計，通過增強跳躍位點結構和設計具有更多跳躍位點的新型聚合物，跳躍導電聚合物薄膜的離子導電率達到了10-4S/cm 的最高水平。經(jīng)證實，該聚合物薄膜可有效發(fā)揮金屬鋰表面保護膜的功能，從而解決上述問題，并有望提高使用金屬鋰作為負極的電池的使用壽命。此外，通過在鋰空氣電池中使用這種聚合物薄膜作為隔膜，首次確認了使用聚合物薄膜的雙組分鋰空氣電池可運行100次充放電循環(huán)。
東麗表示，將加快研究，盡早確立這項技術，以便將其推廣到下一代電池，包括全固態(tài)電池和空氣電池。
來源：化工新材料
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