來(lái)源：中國(guó)合成樹脂網(wǎng) 2024-03-14 11:23:56
3月11日，東麗工業(yè)株式會(huì)社宣布，該公司已開發(fā)出一種離子導(dǎo)電聚合物膜，其離子導(dǎo)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(yīng)用，從而大大擴(kuò)展電動(dòng)汽車、工業(yè)無(wú)人機(jī)、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(dòng)汽車的過(guò)渡，對(duì)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(yáng)極理論能量容量最高的鋰電池。
當(dāng)前鋰電池面臨的痛點(diǎn)
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(guò)程中與溶解和沉淀形態(tài)相關(guān)的穩(wěn)定性問(wèn)題。一個(gè)顯著的缺點(diǎn)是鋰枝晶的生長(zhǎng)，這可能會(huì)導(dǎo)致短路。在采用固體電解質(zhì)的電池中，金屬鋰陽(yáng)極也存在類似的問(wèn)題，目前尚未得到實(shí)際應(yīng)用。
聚合物膜解決難題
東麗開發(fā)的聚合物膜通過(guò)跳躍傳導(dǎo)提供離子傳導(dǎo)性。這種機(jī)制可使鋰離子在聚合物膜內(nèi)的相互作用位點(diǎn)之間穿行，從而有效地跨位點(diǎn)跳躍。這種膜仍然是無(wú)孔的，這是因?yàn)樵撔缕防昧藮|麗在分子設(shè)計(jì)技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)，特別是芳綸聚合物方面的有技術(shù)，并經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)。東麗是世界上唯一一家通過(guò)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(jì)，通過(guò)增強(qiáng)跳躍位點(diǎn)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)具有更多跳躍位點(diǎn)的新型聚合物，跳躍導(dǎo)電聚合物薄膜的離子導(dǎo)電率達(dá)到了10-4S/cm 的最高水平。經(jīng)證實(shí)，該聚合物薄膜可有效發(fā)揮金屬鋰表面保護(hù)膜的功能，從而解決上述問(wèn)題，并有望提高使用金屬鋰作為負(fù)極的電池的使用壽命。此外，通過(guò)在鋰空氣電池中使用這種聚合物薄膜作為隔膜，首次確認(rèn)了使用聚合物薄膜的雙組分鋰空氣電池可運(yùn)行100次充放電循環(huán)。
東麗表示，將加快研究，盡早確立這項(xiàng)技術(shù)，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。
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