Với sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện năng lượng mới, hệ thống lưu trữ năng lượng và thiết bị điện tử tiêu dùng, mật độ năng lượng cao, tuổi thọ dài và an toàn của pin lithium-ion đã trở thành vấn đề cốt lõi của ngành công nghiệp . Trở thành một lựa chọn quan trọng để cải thiện hiệu suất của cơ hoành như một vật liệu phủ cho cơ hoành do pin lithium do điện trở nhiệt độ cao tuyệt vời, ái lực điện phân và cường độ cơ học .
Vai trò và thách thức của bộ tách pin lithium
Bộ phân tách pin lithium nằm giữa các điện cực dương và âm và các chức năng chính của nó bao gồm:
• Sự cô lập vật lý: Ngăn chặn các điện cực dương và âm tiếp xúc trực tiếp với nhau và gây ra một ngắn mạch .
• Dây dẫn ion: Cho phép các ion lithium vượt qua tự do để đảm bảo hoạt động bình thường của pin .
• Bảo vệ nhiệt: Duy trì độ ổn định cấu trúc trong môi trường nhiệt độ cao để ngăn chặn sự chạy trốn nhiệt .
Mặc dù các thiết bị phân tách polyolefin truyền thống có độ ổn định hóa học tốt và lợi thế chi phí thấp, nhưng chúng vẫn có những vấn đề sau:
• Điện trở nhiệt độ cao kém: PE/PP sẽ tan chảy và co lại ở 130 ~ 160 độ, gây ra pin ngắn .
• Không đủ độ ẩm điện phân: ảnh hưởng đến hiệu suất truyền ion và tăng điện trở bên trong .
• Sức mạnh cơ học thấp: Rất khó để ức chế sự phát triển của các sợi nhánh lithium và có nguy cơ đâm thủng .
Giải pháp: Lớp phủ bề mặt của thiết bị phân tách bằng bột alumina có độ tinh khiết cao có thể cải thiện đáng kể các vấn đề trên .}
Nguyên tắc ứng dụng của bột alumina trong các thiết bị phân tách pin lithium
(1) Cải thiện độ ổn định nhiệt - Lớp bảo vệ chống nhiệt độ cao
• Điểm nóng chảy của Alumina cao tới 2050 độ, cao hơn nhiều so với PE/PP .}
• Ở nhiệt độ cao, lớp phủ alumina tạo thành một bộ xương cứng để ức chế độ co ngót của bộ tách .
• Ngăn chặn hiệu quả việc chạy nhiệt của pin và cải thiện an toàn .
(2) Khả năng hút điện phân được tối ưu hóa - Vận chuyển ion tăng cường
• Bề mặt của alumina rất phong phú trong các nhóm hydroxyl và có siêu đông khô, có thể làm giảm góc tiếp xúc của chất điện phân .
• Tăng tốc độ hấp thụ chất lỏng của bộ phân tách lên 20%~ 30%, giảm điện trở trong và cải thiện hiệu suất sạc nhanh .
(3) Sức mạnh cơ học tăng cường
• Nano-alumina có độ cứng cao và cường độ đâm thủng sau khi phủ được tăng 50%~ 100%.
• Ức chế có hiệu quả sự thâm nhập của dendrite lithium và kéo dài thời lượng pin .
(4) Tính ổn định hóa học - an toàn và lâu dài
• ổn định trên phạm vi điện áp rộng và không tham gia vào các phản ứng bên .
• Nó có thể hấp thụ các chất có hại như HF trong chất điện phân và giảm ăn mòn điện cực .
Các lĩnh vực ứng dụng của cơ hoành tráng alumina
(1) Pin điện (xe điện, dụng cụ điện)
• Yêu cầu: An toàn cao và điện trở nhiệt độ cao .
(2) pin lưu trữ năng lượng (lưới, lưu trữ năng lượng gia đình)
• Yêu cầu: Cuộc sống lâu dài và Tự giải phóng thấp .
(3) Điện tử tiêu dùng (điện thoại di động, máy tính xách tay)
• Yêu cầu: Tương thích sạc nhẹ và mỏng, sạc nhanh .
(4) Pin đặc biệt (ngành công nghiệp quân sự, hàng không vũ trụ)
• Yêu cầu: Tính ổn định nhiệt độ cực đoan .
Bột alumina, như một vật liệu phủ cho các thiết bị tách pin lithium, đã trở thành một giải pháp quan trọng để cải thiện an toàn và hiệu suất của pin do lợi thế của khả năng chống nhiệt độ cao, tăng cường độ ẩm, khả năng chống đâm và ổn định hóa học . Hướng .