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            從新材料到空氣電池,大型電池研究步入正軌(二):負(fù)極材料及隔膜

            作者: 時(shí)間:2011-01-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

              在本屆電池討論會(huì)上,三菱制紙和東京理科大學(xué)對(duì)不使用低耐熱性基材,直接使用高耐熱性纖維素和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)的無紡布進(jìn)行了發(fā)表(圖6)(注11)。

            (注11)以“ 使用非織布特性”[演講序號(hào):1B25]為題進(jìn)行了發(fā)表。

              通過在180℃下放置3小時(shí)的試驗(yàn),比較了無紡布和具備氧化鋁(Al2O3)耐熱陶瓷層的PP制隔膜。其結(jié)果顯示,無紡布隔膜在3小時(shí)后仍未出現(xiàn)收縮,而具備耐熱陶瓷層的PP制隔膜5分鐘即發(fā)生了收縮。

            意欲應(yīng)用于層疊型單元

              接著,二者還制作正極使用LiMn2O4,容量約為30mAh的層疊型單元,對(duì)其倍率性能和充放電循環(huán)特性進(jìn)行了比較。無紡布隔膜不僅耐熱性好,因孔隙率大,電解液滲透性也十分優(yōu)良。因此,在倍率性能方面,與PP制隔膜相比,放電倍率越高,無紡布隔膜的容量維持率越高。

              在充放電循環(huán)特性方面,從循環(huán)100次之后的容量維持率來看,無紡布隔膜在25℃下高達(dá)85%以上,在50℃下高達(dá)70%左右。與之相對(duì),PP制隔膜在25℃下為77%,在50℃下僅為66.5%。

              除此之外,把重復(fù)進(jìn)行充放電的單元進(jìn)行拆解觀察隔膜的結(jié)果顯示,無紡布隔膜基本未出現(xiàn)變化,而PP制隔膜的表面發(fā)生變色,因氧化發(fā)生了劣化(注12)。

            (注12)以0.2/0.5/1/3/5/10/20C的倍率分別進(jìn)行了5個(gè)循環(huán)的充放電試驗(yàn)。


            圖7:通過覆蓋固體電解質(zhì)提高全固體電池的性能
            大阪府立大學(xué)就正極活性材料上覆蓋固體電解質(zhì)的全固體電池的單元特性進(jìn)行了發(fā)表(a)。經(jīng)截面觀察確認(rèn),正極材料的活性材料表面覆蓋有高密度的固體電解質(zhì)(b)。試制單元表現(xiàn)出了良好的充放電循環(huán)特性(c)。圖片由本站根據(jù)大阪府立大學(xué)辰巳砂研究室的資料制作。


              無紡布隔膜沒有在達(dá)到某一溫度后停止傳導(dǎo)鋰離子的關(guān)斷功能*,延展性等機(jī)械特性也與舊有隔膜大不相同。因此,三菱制紙希望面向制造方法不同于以往的大型層疊型單元,擴(kuò)大無紡布隔膜的銷售。  

            *關(guān)斷功能=在內(nèi)部短路時(shí),作為微多孔性膜的隔膜溶解,堵塞短路部分的孔洞,阻止離子傳導(dǎo)的功能。

            離子色譜儀相關(guān)文章:離子色譜儀原理

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