記(ji)者從中國(guo)科(ke)學(xue)技術大學(xue)獲悉(xi)，該(gai)校(xiao)姚宏(hong)(hong)斌、倪勇和(he)俞(yu)書宏(hong)(hong)研究團(tuan)隊(dui)，運(yun)用仿(fang)生學(xue)原理(li)構建(jian)仿(fang)珍珠母層(ceng)隔膜，可有效保護鋰(li)電池并降低安全隱患(huan)。研究成(cheng)果于近日在線發表于國(guo)際材(cai)料領域*期刊《**材(cai)料》上。

　　多(duo)孔(kong)(kong)的(de)(de)聚烯(xi)烴因其優(you)異的(de)(de)電(dian)化(hua)學穩定(ding)性(xing)而被(bei)廣(guang)泛(fan)地用(yong)作(zuo)(zuo)鋰(li)(li)離子電(dian)池隔(ge)膜(mo)。作(zuo)(zuo)為電(dian)池正負極(ji)之間防止短(duan)路的(de)(de)隔(ge)絕層(ceng)，聚烯(xi)烴內部(bu)的(de)(de)多(duo)孔(kong)(kong)結構有(you)利(li)于電(dian)池在(zai)充放電(dian)過程中的(de)(de)鋰(li)(li)離子通過，但也導致了(le)隔(ge)膜(mo)較差的(de)(de)機(ji)械性(xing)能(neng)。尤其是(shi)當隔(ge)膜(mo)受到外(wai)(wai)部(bu)的(de)(de)局部(bu)沖(chong)擊時，其內部(bu)孔(kong)(kong)結構必(bi)(bi)然會(hui)產生(sheng)畸(ji)變導致開裂和(he)部(bu)分孔(kong)(kong)關(guan)閉，從而影響鋰(li)(li)電(dian)池的(de)(de)性(xing)能(neng)和(he)安全性(xing)。目前業界廣(guang)泛(fan)使用(yong)陶瓷納米(mi)(mi)顆(ke)粒涂(tu)層(ceng)來(lai)提高聚烯(xi)烴隔(ge)膜(mo)的(de)(de)熱穩定(ding)和(he)對電(dian)解液的(de)(de)浸潤性(xing)，但是(shi)納米(mi)(mi)顆(ke)粒涂(tu)層(ceng)很難有(you)效抵抗局域化(hua)的(de)(de)外(wai)(wai)力沖(chong)擊作(zuo)(zuo)用(yong)，必(bi)(bi)然會(hui)導致電(dian)池內部(bu)在(zai)充放電(dian)過程中具有(you)不均(jun)勻(yun)的(de)(de)鋰(li)(li)離子流(liu)，引(yin)發電(dian)極(ji)上不均(jun)勻(yun)的(de)(de)鋰(li)(li)沉(chen)積甚至導致鋰(li)(li)枝晶的(de)(de)生(sheng)成。

　　為(wei)了解決這(zhe)一難(nan)題，科研人(ren)員在聚烯(xi)烴隔(ge)(ge)(ge)膜表面(mian)構建仿珍(zhen)珠(zhu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)“磚(zhuan)泥”有(you)序(xu)結(jie)構。仿珍(zhen)珠(zhu)母涂層(ceng)(ceng)通過片滑(hua)移的(de)(de)作用有(you)效擴大受力(li)面(mian)積來耗散沖擊的(de)(de)應(ying)力(li)，從而有(you)效地(di)保(bao)護(hu)了隔(ge)(ge)(ge)膜內部孔結(jie)構，維持電(dian)池(chi)內部均(jun)勻的(de)(de)鋰離子流。相對(dui)于使用商業陶瓷隔(ge)(ge)(ge)膜的(de)(de)軟(ruan)包(bao)(bao)電(dian)池(chi)，采用仿珍(zhen)珠(zhu)層(ceng)(ceng)隔(ge)(ge)(ge)膜的(de)(de)軟(ruan)包(bao)(bao)電(dian)池(chi)在面(mian)對(dui)沖擊時表現出較小的(de)(de)開路電(dian)壓變化和較好的(de)(de)循環(huan)穩定性(xing)以及高安全性(xing)。研究團(tuan)隊對(dui)兩種(zhong)隔(ge)(ge)(ge)膜組裝的(de)(de)軟(ruan)包(bao)(bao)電(dian)池(chi)進行了沖擊試驗，結(jie)果表明(ming)，仿珍(zhen)珠(zhu)母層(ceng)(ceng)隔(ge)(ge)(ge)膜對(dui)電(dian)池(chi)具有(you)良好的(de)(de)保(bao)護(hu)作用并(bing)且可以有(you)效地(di)降低安全隱患。

　　該研究成果提(ti)出了(le)構(gou)建仿珍珠層增(zeng)韌(ren)隔膜的策略(lve)，并從理(li)論(lun)模(mo)擬(ni)和實驗測試上證明其(qi)提(ti)升鋰電(dian)池(chi)抗(kang)沖(chong)擊(ji)的能(neng)力，將(jiang)為(wei)今(jin)后提(ti)升鋰電(dian)池(chi)的安(an)全性(xing)開辟新途徑。（記者吳長鋒(feng) 通(tong)訊(xun)員楊凡）

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