聚酰亚胺隔膜：让锂电池更安全！

聚酰亚胺隔膜：让锂电池更安全！

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1.

https://new.qq.com/rain/a/20241110A0701C00

2.

https://finance.sina.com.cn/stock/stockzmt/2024-11-27/doc-incxnrzq3579964.shtml

3.

https://www.zaobao.com.sg/realtime/china/story20241110-5323346

4.

https://mvc.wiley.cn/research-news/%E8%B6%85%E8%BD%BB%E5%A4%8D%E5%90%88%E9%9B%86%E6%B5%81%E4%BD%93%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E9%AB%98%E6%AF%94%E8%83%BD%E3%80%81%E9%AB%98%E5%80%8D%E7%8E%87%E6%97%A0%E8%B4%9F%E6%9E%81%E7%94%B5%E6%B1%A0/

5.

https://www.eer.shu.edu.cn/EN/news/news343.shtml

近年来，随着新能源汽车和便携式电子设备的普及，锂电池的安全性问题日益凸显。从手机自燃到电动汽车起火，锂电池的安全隐患不仅影响用户体验，更可能危及人身安全。据统计，锂电池起火爆炸的主要原因包括内部短路、过充过放以及高温环境等。为了解决这一难题，科研人员一直在寻找更安全的电池材料。近期，中国科学院近代物理研究所等机构联合研发出一种新型聚酰亚胺隔膜，为提升锂电池安全性带来了新的希望。

隔膜是锂电池的关键组件，主要起到隔绝正负极和传导锂离子的作用。目前，商用锂离子电池的能量密度可达300瓦时每千克，但传统聚烯烃隔膜存在明显的安全短板：热稳定性差、孔隙结构不均一，在高温下容易收缩，从而导致电池内部短路和热失控。

相比之下，聚酰亚胺材料具有优异的热稳定性、机械强度和化学稳定性，被视为制备高安全性隔膜的理想选择。然而，要充分发挥其潜力，还需要解决孔道结构均一性控制等技术难题。

研究团队依托兰州重离子研究装置（HIRFL），开发出基于离子径迹技术的耐高温聚酰亚胺隔膜制备新工艺。这种新型隔膜展现出卓越的性能：

• 机械强度：高达150.6兆帕，远超传统隔膜
• 耐高温性能：在450摄氏度下结构不收缩
• 孔径分布：标准差小于6%，孔道结构均匀
• 孔道排列：垂直排列，迂曲度仅为1

研究团队对新型隔膜进行了全面测试，结果令人振奋：

• 锂/锂对称电池：在3毫安每平方厘米的条件下，可稳定循环1200小时
• 磷酸铁锂软包电池：
  • 常温下可稳定循环1000次，容量保持率达73.25%
  • 在150摄氏度的高温环境下仍能正常工作

这些数据表明，聚酰亚胺隔膜不仅能有效防止内部短路，还能在极端温度下保持稳定性能，显著提升了锂电池的安全性和使用寿命。

随着新能源汽车和电子设备对电池安全性的要求不断提高，聚酰亚胺隔膜的应用前景十分广阔。虽然目前还处于研究阶段，但其优异的性能已经展现出巨大的商业价值。可以预见，这种新材料有望成为未来高性能锂电池的重要组成部分，为用户提供更安全、更可靠的能源解决方案。

聚酰亚胺隔膜的研发成功，不仅体现了我国在新材料领域的创新能力，更为解决锂电池安全问题提供了新的思路。随着技术的不断成熟，我们有理由相信，未来的锂电池将更加安全可靠，为人们的日常生活带来更多便利。