中國粉體網(wǎng)訊 全固態(tài)鋰電池發(fā)展的核心在于固態(tài)電解質(zhì),,固態(tài)電解質(zhì)分為多種,,凝膠電解質(zhì)是其中一種,。凝膠材料是一種具有三維網(wǎng)狀空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì),,不僅具有高度可拉伸性,、強(qiáng)韌性,、快速可修復(fù)性,、可加工性等特性,同時(shí)其內(nèi)部豐富致密的孔隙結(jié)構(gòu)在作為離子傳輸通道時(shí)可以牢牢鎖住凝膠中充當(dāng)電解液的液態(tài)部分而不發(fā)生泄露,,其具備高電導(dǎo)率的性能,,并符合目前柔性和可穿戴電子器件的發(fā)展要求。
將適量液態(tài)組分添加到聚合物電解質(zhì)中時(shí),,液態(tài)組分可以作為填充介質(zhì)分散在高分子空間網(wǎng)絡(luò)中,。這種體系含有液態(tài)組分但是并沒有流動(dòng)性,被稱為凝膠電解質(zhì),。凝膠電解質(zhì)雖然有液態(tài)組分,,但也有一定的幾何外形、強(qiáng)度和彈性等,,因此才被稱為準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì),,歸類到固態(tài)電解質(zhì)中。由于凝膠性質(zhì)介于固體和液體之間,,較其他固體電解質(zhì)而言,,凝膠電解質(zhì)不僅具有固體特性如突出的機(jī)械性能,、尺寸穩(wěn)定性和可加工性,而且還保留了液體電解質(zhì)較高的離子電導(dǎo)率,,具有廣泛的發(fā)展前景,逐漸成為研究的熱門,。因高分子聚合物的凝膠特性,,所以在凝膠電解質(zhì)的研究中,又以凝膠聚合物電解質(zhì)的研究為主,。
目前,,面向全電裝備對(duì)安全高能動(dòng)力電池的需求,針對(duì)有機(jī)溶劑電解液安全風(fēng)險(xiǎn)高,、全固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率低,、凝膠電解質(zhì)穩(wěn)定性差等瓶頸問題,有研究者關(guān)注阻燃特性好,、離子電導(dǎo)率高,、機(jī)械/熱/電化學(xué)穩(wěn)定性好、工藝兼容性強(qiáng)的新一代凝膠固態(tài)電解質(zhì),,研制高導(dǎo)阻燃凝膠固態(tài)鋰電池,。
一般而言,賦予鋰離子電池安全性要從電池的組成材料入手,,對(duì)于液態(tài)鋰離子電池,,可以在電解液中加入阻燃添加劑,也可以更換不易燃燒的電池隔膜及正負(fù)極材料,。對(duì)于固態(tài)電解質(zhì),,可以在電解質(zhì)中添加阻燃劑或進(jìn)行改性處理,比如含鹵化合物,、含磷氮類化合物及無機(jī)納米阻燃劑等,。
針對(duì)固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料,、市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)等方面的問題,,中國粉體網(wǎng)將于2023年2月21-22日在常州舉辦第四屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)的企業(yè),,科研院校,,以及電動(dòng)車、儲(chǔ)能,、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺(tái),,開展產(chǎn)、學(xué),、研合作,,共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。屆時(shí),電子科技大學(xué)向勇教授將作題為《高導(dǎo)阻燃凝膠固態(tài)鋰電池》的報(bào)告,。報(bào)告重點(diǎn)介紹隔膜表界面的固態(tài)電解質(zhì)共形修飾技術(shù),,具有高溫和強(qiáng)氧化/還原界面智能響應(yīng)功能的小分子添加劑,高效阻燃劑微膠囊包覆技術(shù),,以及凝膠原位固化工藝等,。
專家簡介:
向勇,哈佛大學(xué)材料科學(xué)博士,,現(xiàn)任電子科技大學(xué)材料與能源學(xué)院教授,、先進(jìn)能源技術(shù)研究院院長,四川省柔性顯示材料基因組工程研究中心主任,,同時(shí)擔(dān)任教育部科技委能源交通學(xué)部委員,,國家材料基因工程計(jì)劃專家組成員,GF領(lǐng)域能源方向?qū)<医M成員,,中國材料學(xué)會(huì)材料基因組分委會(huì)副秘書長,,空間電源技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員等學(xué)術(shù)兼職;曾任美國英特爾公司總部高級(jí)工程師,,電子科技大學(xué)能源學(xué)院副院長,、材料與能源學(xué)院院長等職務(wù)。主要從事材料基因工程,、固態(tài)鋰電池,、智能傳感和分布式電能源等技術(shù)研究。
參考來源:
李家驌.氯化聚氯乙烯基阻燃鋰電池隔膜和電解質(zhì)的制備及性能研究
劉雯.鋰離子電池凝膠電解質(zhì)(PVDF-HFP體系)的優(yōu)化與改性
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正)
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