在中科院”百人計劃”、科技部”863”儲能電池重大專項(xiàng)、山東省杰青基金和青島市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等攻關(guān)項(xiàng)目支持下，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所仿生能源與儲能系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)3年多的科研攻關(guān)，在動力鋰離子電池隔膜領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高安全性阻燃生物質(zhì)復(fù)合材料的動力鋰電池隔膜，并達(dá)到中試生產(chǎn)規(guī)模。

　　隔膜是動力鋰離子電池的關(guān)鍵部件，在電池中起著阻隔正負(fù)極電子電導(dǎo)、允許離子自由通過從而實(shí)現(xiàn)離子傳導(dǎo)的重要作用，也是影響電池容量、循環(huán)壽命和安全性能的決定因素。目前，商業(yè)化鋰離子電池隔膜的主流產(chǎn)品是機(jī)械拉伸的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)微孔薄膜和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP) 三層微孔復(fù)合膜，核心技術(shù)被國外大企業(yè)壟斷。商品聚烯烴隔膜的低孔隙率和橫向拉伸強(qiáng)度、保液性以及熱穩(wěn)定性較差，無法完全滿足電池快速充放電要求，且存在很大的安全隱患。

　　纖維素來源于自然植物，熱穩(wěn)定性好，產(chǎn)量豐富、價格低廉，且綠色可持續(xù)，是一種極具附加值和發(fā)展前景的生物質(zhì)高分子材料。青島能源所以生物質(zhì)纖維素為原料，采用自主知識產(chǎn)權(quán)的熔噴-濕法耦合技術(shù)工藝，研發(fā)相關(guān)生產(chǎn)加工設(shè)備，開發(fā)出高安全性低成本的生物質(zhì)復(fù)合材料隔膜。該隔膜具有良好的電解液浸潤性能、耐熱性和阻燃性，并且其電池倍率和循環(huán)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于商業(yè)化的聚烯烴隔膜。

　　國內(nèi)有關(guān)專家高度評價該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的生物質(zhì)復(fù)合材料隔膜，認(rèn)為是一種全新的材料體系和工藝方法。該型產(chǎn)品的成功開發(fā)將填補(bǔ)國內(nèi)空白，為山東省”藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”和青島”藍(lán)色硅谷”發(fā)展提供重要技術(shù)支撐。據(jù)該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人崔光磊研究員介紹，年底之前，將完成自研設(shè)備的改進(jìn)和工藝優(yōu)化工作，預(yù)計明年將形成年產(chǎn)30萬平方米生產(chǎn)能力。

生物質(zhì)復(fù)合材料動力電池隔膜的設(shè)計理念

生物質(zhì)復(fù)合材料動力電池隔膜中試現(xiàn)場

　　( 編輯/李艷嬌 )

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