无孔隔膜的研发

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自从电池诞生以来,隔膜材料就为多孔的。为了提高电池的能量密度,后来从水溶液转到了有机电解质,推动了锂电池的诞生和发展。目前锂离子电池、钠离子电池、有机电解液体系的超级电容器均存在安全方面的隐患。为了进一步提高这些储能器件的安全性能,人们建议采用聚合物电解质。但是,固态聚合物电解质的离子导电率一直无法取得突破,不能用于实践。目前,最佳的路线为采用凝胶聚合物电解质。我们自2005年起开展凝胶聚合物电解质的研究:通过溶剂-非溶剂的选择,可以控制凝胶聚合物电解质膜的形貌和孔隙率,并有效提高机械强度[1];提高将PVDF与无纺布、玻璃纤维毡、单离子聚合物、纤维素等复合,得到多种阳离子迁移系数大于0.5的凝胶聚合物电解质膜[2]。为了解决储能器件微短路的问题,我们最近研制了无孔隔膜,这将进一步推动高能量密度储能器件的高新性能化。
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