在全球重點發(fā)展電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)業(yè)的今天，鋰電池做為公認的理想儲能元件，得到了更高的關(guān)注。然而近年來，一系列屢見不鮮的鋰電池電動車著火事故表明，安全問題已成為制約電動車用動力鋰電池發(fā)展的首要瓶頸。在鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，其采用塑料膜制成，可隔離電池正負極，以防止出現(xiàn)短路。因此，隔膜與電池安全有著重要關(guān)系。針對未來市場對動力鋰電池高安全性的迫切需求，開發(fā)耐高溫高品質(zhì)（電化學(xué)性能優(yōu)異）的動力鋰電池隔膜已經(jīng)成為一個重要研究方向。
最近，寧波材料所動力鋰電池工程實驗室設(shè)計并制備了一種基于聚酰亞胺無紡布的交聯(lián)型復(fù)合凝膠隔膜（圖1）。該類隔膜結(jié)合了無紡布隔膜和凝膠聚合物電解質(zhì)的雙重優(yōu)勢。其中，作為底模的無紡布材料賦予了隔膜優(yōu)異的熱尺寸穩(wěn)定性（圖1），能有效防止電池在發(fā)熱狀態(tài)下因隔膜熔化和收縮而發(fā)生的短路爆炸事故。而隔膜內(nèi)部交聯(lián)的聚醚組分使得復(fù)合隔膜具有長期使用的穩(wěn)定性，且被電解液溶脹后即可形成凝膠聚合物電解質(zhì)。這一設(shè)計可增強隔膜內(nèi)部電解液的穩(wěn)定性，克服單純使用無紡布隔膜時漏液嚴重的問題，能進一步增強使用過程中電池的安全性。此外，該類隔膜還表現(xiàn)出比商品PP隔膜更為優(yōu)異的電化學(xué)性能（圖2）。該隔膜制備方法簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化。
相關(guān)研究成果已被Journal of Materials Chemistry A 接收（J. Mater. Chem. A, DOI:10.1039/C4TA00808A.），并已申請國家發(fā)明專利（201410043479.7）。該研究工作得到了中國科學(xué)院重點研究項目(Grant No. KGZD-EW-202-4)、浙江省自然科學(xué)基金 (Grant No. Y13B030036)、寧波市科技創(chuàng)新團隊 (Grant No. 2012B82001)的支持。
凝膠隔膜的制備及其熱穩(wěn)定（圖1）
凝膠隔膜與商品PP隔膜的電化學(xué)性能（圖2）
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