近日,依托中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所建設(shè)的青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成功開(kāi)發(fā)出新一代全固態(tài)聚合物鋰電池,相關(guān)研究成果分別發(fā)表在 scientificreports,chem.comm.,progressinpolymerscience和 journaloftheelectrochemicalsociety等雜志上。
隨著電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展,其對(duì)動(dòng)力鋰電池在大功率輸出和安全性能等方面提出了更高的要求。隔膜電解質(zhì)體系是制約動(dòng)力鋰電池快速發(fā)展的瓶頸問(wèn)題之一,開(kāi)發(fā)高安全性隔膜和新型聚合物電解質(zhì)體系對(duì)提高動(dòng)力鋰離子電池的綜合性能至關(guān)重要。青島儲(chǔ)能研究院執(zhí)行院長(zhǎng)崔光磊帶領(lǐng)科研人員利用具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的濕法抄造、界面耦合和功能化修飾等技術(shù),成功研制出高安全性和耐高電壓的動(dòng)力鋰電池隔膜。該隔膜具有耐高溫性能優(yōu)異、阻燃性能極佳、電解液浸潤(rùn)良好等特點(diǎn),極大地提升了鋰電池的倍率性能和安全使用性能,在中國(guó)科學(xué)院納米戰(zhàn)略性先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)組織的第三方評(píng)價(jià)中展示出優(yōu)異的高電壓性能,得到項(xiàng)目首席科學(xué)家和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)。相關(guān)研究成果發(fā)表于 nature子刊scientificreports(2014,4:3935)和journaloftheelectrochemicalsociety(2014,161:a1032-a1038)。
傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池,由于使用易燃的碳酸酯溶劑和聚烯烴隔膜,存在著極大的安全隱患。研究人員以自主研發(fā)的阻燃纖維素為基材,通過(guò)功能化改性和耦合等相關(guān)工藝,成功制造出一款剛?cè)岵?jì)的全固態(tài)聚合物電解質(zhì)。相關(guān)研究成果發(fā)表在 scientificreports(2014,4:6272)上。與傳統(tǒng)聚環(huán)氧乙烷純固態(tài)聚合物電解質(zhì)相比,該款全固態(tài)聚合物電解質(zhì)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度(45mpa)、高的電化學(xué)窗口(>4.6v)、優(yōu)異的倍率充放電性能(10c)以及寬的溫度使用范圍(25℃-160℃),具有廣闊的應(yīng)用前景和產(chǎn)業(yè)價(jià)值。目前,青島儲(chǔ)能院正在優(yōu)化工藝參數(shù),爭(zhēng)取率先在經(jīng)濟(jì)型電汽車(chē)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)示范。
基于上述研究基礎(chǔ),該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀在行業(yè)知名期刊progressinpolymerscience發(fā)表綜述文章,詳細(xì)介紹了青島儲(chǔ)能研究院在生物質(zhì)能源材料,特別是鋰電池隔膜、粘結(jié)劑和聚合物電解質(zhì)領(lǐng)域研究進(jìn)展與成果,并展望了生物質(zhì)材料在能源應(yīng)用領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。