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东丽制造离子导电聚合物膜 提高锂空气电池的安全性和寿命

2024-08-28 18:46:59 汽车知识 bianji01

 

盖世汽车讯 据外媒报道,日本东丽工业公司(Toray Industries, Inc.)宣布制造了一种离子导电聚合物薄膜,可用于锂空气电池。这种薄膜可用作电池隔膜,有助于提高电池的安全性和寿命,并延长电动汽车的续航里程。

(图片来源:东丽公司)

随着电动汽车迅速发展,对可充电电池的需求也在激增。这些电池必须更轻,能够提供更高的能量密度,以增加电动汽车的续航里程。

比起传统的锂离子电池,锂空气电池更轻,理论比能量密度高出10倍。这类电池中常用的是微孔隔膜。使用微孔膜的缺点是,经过反复充放电循环,正负极使用的不同电解质会混合在一起;另一个问题是,在充电过程中形成的锂枝晶,有可能刺穿隔膜,导致正负电极之间短路。这些都会影响电池的安全性。

为了解决这些问题,东丽公司设计了一种可以实现锂离子跳跃(指传导时锂离子在相邻位点之间跃迁)的聚合物,并利用高耐热芳纶聚合物分子设计技术来制造锂盐化合物。其结果是得到一种离子电导率为3×10-5S/cm的无孔聚合物膜。这种高导电性使电池能够在薄膜无孔的情况下工作。原则上来说,这种无孔隙性可以实现两种类型的电解质分离,并抑制锂枝晶形成。

东丽证实,使用其离子导电聚合物薄膜的锂金属电池,在充放电循环中的稳定运行时间,比使用微孔薄膜的电池长10倍。该公司表示将加快研发速度,以将这种新技术用于充电电池,包括锂金属电池。

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