[高分子材料] 首创纳米纤维隔膜技术 甬企打造新能源汽车电池“安全芯”
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新能源隔膜
新能源隔膜是一种用于能源领域的关键材料,主要用于燃料电池和锂电池等新能源装备中。
隔膜的功能在于有效隔离正、负极之间的化学反应,同时允许离子的传递,是燃料电池和锂电池能够正常运行的重要组成部分。
在燃料电池中,隔膜起到电解质的作用,可将氢气和氧气中的离子分离开来。
隔膜需要具备优异的电导性能和化学稳定性,以确保燃料电池的高效工作和长寿命。
隔膜材料通常采用聚合物材料,如聚四氟乙烯(PTFE)和聚苯乙烯(PS)等。
这些材料具有较高的电离度和离子迁移率,能够有效传输离子,同时能够抵抗氧气和水分的侵蚀,保持较好的化学稳定性。
对于锂电池而言,隔膜的要求更为严格。
隔膜需要具备较高的电导率和较低的电阻,使得锂离子能够快速传输。
同时,隔膜还需要有较好的机械强度和稳定性,以防止电池短路和内部短路导致的安全隐患。
目前锂电池使用的隔膜材料主要有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等,这些材料具有优异的电导率和磨损性能,能够满足高性能锂电池的要求。
随着新能源技术的快速发展,对隔膜的要求也在不断提高。
除了电导性能和化学稳定性外,隔膜还需要具备较好的耐温性和阻燃性能,以适应更复杂的工作环境。
此外,也有研究人员尝试开发新型隔膜材料,如石墨烯和多孔材料等,以提高电池的能量密度和循环稳定性。
总的来说,隔膜作为能源装备中的重要材料,在新能源技术的
发展中起着至关重要的作用。
随着新能源装备的不断完善和应用领域的拓展,隔膜材料也将面临更大的挑战和机遇,希望能够在未来的研究中取得更多的突破,为新能源技术的发展做出更大的贡献。
摘要:Nafion是全钒液流电池(VRFB)中应用最为广泛的隔膜,其具有较高的质子电导率,但对金属钒离子的选择性较差且价格较高。
作为Nafion隔膜的有力替代品,磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)对金属钒离子的选择性较强,但其稳定性与质子电导率仍需改善,目前常通过改性的方式来提升电池隔膜的性能。
Nafion隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和表面改性,SPEEK隔膜改性方法主要包括有机物改性、无机物改性和交联改性。
对各种改性方法的研究进展进行了综述,并对其他常见的非氟类隔膜如磺化聚酰亚胺(SPI)、磺化聚醚砜(SPES)、磺化聚芳醚酮(SPAEK)等的改性研究现状进行了总结。
未来,隔膜研究可从成本、性能、技术可行性3个方面寻求突破,为我国全钒液流电池的大规模应用奠定基础。
关键词:全钒液流电池; Nafion隔膜; SPEEK隔膜;改性方法;非氟类隔膜;选择性;质子电导率0 引言化石燃料的长期大量使用以及不断增加的能源消耗活动,导致了严重的能源危机与环境污染,因此对清洁能源的开发利用显得紧迫而关键。
可再生能源如风能和太阳能,已被公认为是传统化石燃料的有效替代品。
然而,由于这些可再生能源存在间歇性特点,其连续可靠供电的能力仍然受到一定限制。
为了实现稳定的能源供给,迫切需要大规模存储技术来实现电网对可再生能源发电的消纳。
全钒液流电池在当前液流电池体系中应用最广,具有选址自由、安全性好、容量可控、对环境友好、能量效率高等优点,正逐渐成为大规模储能的可靠手段之一。
全钒液流电池主要由电极、隔膜、电解液等组成,其中隔膜的作用是将两极的电解液隔开,防止两侧电解液中不同价态钒离子的交叉污染,决定了微观结构中质子(H+)的流通。
在过去的几十年中,美国科慕(Chemours)公司的全氟膜Nafion由于其高导电性和良好的耐久性而备受市场关注。
然而,较差的离子选择性和极高的成本(每平方米500~1 000美元)阻碍了其进一步应用。
中兴新材锂电池干法隔膜及功能1. 简介1.1 电池干法隔膜的作用说到电池,就像是我们生活中的小助手,给我们的手机、笔记本电脑、电动车等带来了便利。
但是,你知道吗?其中的干法隔膜可是起着至关重要的作用哦!它就像是电池的心脏,能够有效隔离阴极和阳极,避免短路和过热的情况发生,确保电池的安全稳定运行。
1.2 中兴新材锂电池干法隔膜的诞生。
好了,那么有没有听说过中兴新材呢?别以为它是一家普通的材料生产企业,它可是锂电池干法隔膜的领导者啊!中兴新材从事锂电池隔膜行业已有好几年了,经过不断的探索和创新,终于研发出了一款让人们眼前一亮的锂电池干法隔膜。
2. 中兴新材锂电池干法隔膜的特点。
2.1 超强的安全性能老哥们,你们知道为什么有些手机电池会冒烟甚至爆炸吗?一个原因就是因为隔膜的质量不过硬!但是,中兴新材的锂电池干法隔膜就不一样了,它采用了最先进的技术,提升了隔膜的抗击穿能力,大大降低了短路和过热的风险。
所以,放心使用中兴新材的隔膜,再也不用担心电池患上"火炉病"了!2.2 优异的电导率哥们,想要手机、电动车等电子产品的电池跑得更快吗?那就得用上中兴新材的锂电池干法隔膜!它采用了高精度的导电涂层技术,让电池的电导率更高,电流传导更顺畅,从而让你的设备电量持久耐用。
以后再也不用担心手机没电啦,哈哈哈!3. 使用中兴新材锂电池干法隔膜的好处。
3.1 增加电池的续航能力兄弟们,你们有没有遇到过电脑电池很快就没电的情况?别急,中兴新材的锂电池干法隔膜可以帮你解决这个烦恼!它的导电性能超强,电阻小,可以大大提高电池的续航能力,让你能够更长时间地使用电子设备,提高工作和娱乐的效率。
3.2 保护电池的安全性平常人都害怕被电池炸到,可你知道吗?使用中兴新材的锂电池干法隔膜,就像给你的电池套上了一个防弹衣!它高强度的安全性能能够有效隔离电池的正负极,防止短路和过热发生,极大地提高了电池的安全性,保护你的生命财产安全。
静电纺丝法制备锂离子电池用PVDF/PU纳米纤维隔
膜的开题报告
【选题背景】
随着电子设备的普及和新能源汽车的发展,锂离子电池作为一种高效、环保的能量储存器备受瞩目,其电池的分隔膜是电池的关键组件之一。
传统的锂离子电池隔膜材料为聚乙烯或聚丙烯等聚合物材料,但其
在高温或高电压下容易熔化形成短路,导致电池失效。
纳米纤维隔膜作为一种新型的电池隔膜,其具有高的孔隙率和导电
性能,可以提高电池的效率和稳定性。
因此,本研究将采用静电纺丝技
术制备锂离子电池用PVDF/PU纳米纤维隔膜,以提高锂离子电池的性能
和寿命。
【研究目的】
本研究旨在通过静电纺丝技术制备锂离子电池用PVDF/PU纳米纤维隔膜,研究其结构特性、物理性能和电池性能,为新型电池隔膜材料的
研究提供新思路和新方法。
【研究内容】
1. PVDF/PU纳米纤维隔膜的制备
2. 纳米纤维隔膜的结构分析和物理特性测试
3. 电池性能测试及比较分析
【研究方法】
本研究将采用静电纺丝技术制备PVDF/PU纳米纤维隔膜,利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等方法对纳米纤维进行结构和物理性质的
表征;利用循环伏安、恒流放电和阻抗等测试技术对电池进行性能评估,并与传统隔膜材料进行对比分析。
【预期成果】
本研究预计制备一种新型锂离子电池隔膜材料,为锂离子电池的性能和寿命提高提供新的解决方案。
同时,本研究将探索静电纺丝在新型电池隔膜材料制备方面的潜在应用价值,为绿色能源领域的发展做出贡献。
理化所纳米纤维锂离子电池隔膜项目通过北京市验收
佚名
【期刊名称】《《新材料产业》》
【年(卷),期】2008(000)002
【摘要】2007年12月26日,北京市科委、北京新材料发展中心组织专家组到理化所进行“静电纺丝法制备纳米纤维锂离子电池隔膜研究”项目的评审验收。
北京新材料发展中心万荣副主任、北京市科委新材料处主管工程师及相关负责人员参加了验收会。
【总页数】1页(P82)
【正文语种】中文
【中图分类】F744
【相关文献】
1.纳米纤维素与木浆混抄制备锂离子电池隔膜的性能研究 [J], 毛慧敏;陆赵情;何志斌;李双晓;童树华
2.三层自增强PAN纳米纤维复合锂离子电池隔膜的制备与电化学性能研究 [J], 杨文娟;陈洪立;柯鹏;焦晓宁
3.锂离子电池用纳米纤维隔膜的开发和研究 [J], 徐千惠;陈泰伊;郑怡筱;周荣鑫;赵欢欢;葛烨倩
4.锂离子电池用纳米纤维隔膜的开发和研究 [J], 徐千惠; 陈泰伊; 郑怡筱; 周荣鑫; 赵欢欢; 葛烨倩
5.纳米纤维素/Al_(2)O_(3)胶体/PE锂离子电池隔膜的制备及其成膜机理 [J], 时培东;胡春蕊;郑苗苗;赵娟;刘锐;贾原媛
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专利名称:超高分子聚乙烯锂电池隔膜专利类型:实用新型专利
发明人:沈丹,陈博裕,李伟
申请号:CN201120064009.0
申请日:20110311
公开号:CN202042540U
公开日:
20111116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及一种高分子膜,尤其是一种锂电池隔膜。
包括一锂电池隔膜,所述锂电池隔膜为超高分子聚乙烯一体结构,在所述隔膜上设有微孔,所述微孔孔径为0.026-0.038μm。
本实用新型的超高分子聚乙烯锂电池隔膜使用超高分子聚乙烯材料制成锂电池隔膜在使用时具有良好的耐腐蚀和耐高温性能,能够在电池中的电解液的腐蚀环境和使用时的温度变化中保持稳定的使用特性,从而延长了电池的使用的稳定性,提高了电池性能。
申请人:沈丹
地址:612100 四川省眉山市东坡区寿街2号附12号
国籍:CN
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钠离子电池纤维隔膜
钠离子电池纤维隔膜是用于隔离钠离子电池正负极之间的材料,具有导电性、离子传导性和隔离性等特性。
这种隔膜在钠离子电池中扮演着关键的角色,确保电池的正常运行和高效性能。
以下是钠离子电池纤维隔膜的主要特点和作用:
1. 离子传导性:钠离子电池纤维隔膜必须具有良好的离子传导性能,以便钠离子在正负极之间快速传递。
这有助于提高电池的充放电效率。
2. 电导率:除了离子传导性,纤维隔膜还需要具有足够的电导率,以确保电子在正负极之间的传输。
这有助于降低电池内部的电阻,提高电池的功率密度。
3. 隔离性:隔膜的主要作用之一是防止正负极之间的直接电子通道,防止电池的短路。
高效的隔离性能对于电池的安全性至关重要。
4. 耐化学性:钠离子电池纤维隔膜需要具有足够的耐化学性,以在电池工作条件下不发生分解或失效。
这涉及到隔膜对电池中的电解液和材料的稳定性。
5. 机械强度:隔膜需要具有足够的机械强度,以抵抗电池内部和外部的应力。
这有助于防止隔膜的破裂和电池的性能下降。
6. 温度稳定性:隔膜应具有良好的温度稳定性,能够在不同温度条件下保持其性能。
这对于电池在各种环境下的可靠运行至关重要。
在设计和选择钠离子电池纤维隔膜时,需要综合考虑这些特性,以确保电池在不同工作条件下都能保持高效、安全、稳定的性能。
目前,随着对新型电池技术的研究和发展,钠离子电池及其相关材料的研究也在不断进行,以提高其性能和推动其在能源存储领域的应用。
首创纳米纤维隔膜技术甬企打造新能源汽车电池“安全芯”
2018-05-16
近日,宁波柔创纳米科技有限公司的首条纳米纤维隔膜生产线在宁波杭州湾新区投产。
这条生产线由公司自主研发,在全球电池隔膜企业中处于领先水平,有望进一步推动高端隔膜国产化进程,显著提高新能源汽车的电池安全性。
在新能源汽车的动力锂电池材料中,隔膜是一种高技术壁垒、高附加值的材料,占到锂电池成本的15%以上。
一张张看似简单的隔膜,实则在锂电池工作中发挥了巨大的作用——既要隔离正、负极接触防止电池短路,又要确保锂离子快速、顺畅通过,直接影响电池的容量、循环及安全性能等特性。
虽然我国已经形成了比较完善的动力电池产业链,但隔膜技术起步较晚,生产设备依然大量依赖进口,存在中兴式“被卡脖”风险。
柔创科技则突破了造孔工艺、基体材料、制造设备等关键性技术,自主研发出一款创新AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF
性产品——纳米纤维隔膜,不仅在各项性能指标上达到国内领先、比肩国际的水平,而且成本不到国际同类产品的1/3。
该薄膜上均匀细密地分布着成千上万个肉眼难以看见的微孔,孔隙率相比普通隔膜要高出20%。
通过这些微孔,锂离子能更快速地在正负极材料间“自由穿梭”,显著提升动力电池的充放电倍率。
此外,这一隔膜还能耐受250摄氏度的高温,比普通隔膜提升了近一倍,大大降低了动力电池短路爆炸的风险,提升了新能源汽车的安全性。
据胡韬博士介绍,目前这一全新的产品已成功提供给多家国内一线企业测试,电池安全性能和循环性能提升明显。
随着新能源汽车持续走热,尤其是动力电池能量密度的进一步提高,这一高技术壁垒的颠覆性产品前景广阔。
据估计,到2020年,全球对于隔膜的需求量将超过30亿平方米。
未来,随着相关生产线的陆续投产,公司的经营业绩有望迈上更高的台阶。
来源:宁波日报
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