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动力锂离子电池中聚合物的关键材料是什么

2021-11-27   点击量:324

动力锂离子电池在电动汽车和可再生新能源储能领域扮演着极其重要的角色。商品动力锂离子电池中隔膜、聚合物电解质、电极黏结剂、铝塑膜的重要成分都是聚合物材料。因此,聚合物材料的性能对动力锂离子电池的性能有着极其重要的影响。特别要强调的是,固态聚合物电解质的研发是发展下一代聚合物固态锂离子电池的重中之重。因此,动力锂离子电池中聚合物材料的研究,关于电池性能的提升及新能源电动汽车的发展都是至关重要的。虽然我国是锂离子电池生产大国,但在锂离子电池用聚合物关键材料研究和生产方面与世界先进水平还有一定差距,与聚合物有关的核心材料如高端隔膜、聚合物电解质、电极黏结剂、铝塑膜等还依赖于进口。这就要我们科研工作者不仅仅要研究聚合物关键材料的基础科学问题,更要从实际应用的角度出发,探索开发新型高性能电池用聚合物核心材料,满足高能量密度、长续航里程、长寿命、高安全性的动力锂离子电池的迫切需求。锂离子电池(Li-ionBatteries)是锂离子电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前,先介绍锂离子电池。举例来讲,纽扣式电池就属于锂离子电池。锂离子电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电。这种电池也可以充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。

后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂离子电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。


20世纪90年代初,日本Sony能源开发公司和加拿大Moli能源公司分别研制成功了新型的锂离子蓄电池,不仅性能良好,而且对环境无污染。随着信息技术、手持式机械和电动汽车的迅猛发展,对高效能电源的需求急剧上升,锂离子电池已成为目前发展最为迅速的领域之一。


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钜大特种电池工程研究院

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