中(zhong)國科學技術(shu)大學學者受自然(ran)界(jie)蚌殼內流光溢彩的珍珠母層啟(qi)發，仿生構(gou)建(jian)出一種新型(xing)“仿珍珠母層隔膜”保護材料，實驗表明可有效降低受撞(zhuang)擊(ji)時鋰電池發生短路的可能性(xing)，提(ti)高安(an)全性(xing)。
目前市(shi)場上主流(liu)的商業化鋰電池(chi)，廣(guang)泛采用多孔的聚烯烴材料(liao)作(zuo)為電池(chi)隔膜(mo)保(bao)護材料(liao)。當(dang)隔膜(mo)受到外(wai)部(bu)沖擊時，這種(zhong)孔結構很(hen)容易形變、開裂，導致電池(chi)內部(bu)的離子流(liu)紊亂(luan)，進而發(fa)生短(duan)路乃至起(qi)火爆炸。
自然界(jie)中蚌類貝殼內的珍(zhen)珠(zhu)母，是一種“堅硬又不失韌(ren)性”的優(you)異性能(neng)材(cai)料(liao)。中科大教授姚宏斌(bin)、倪勇(yong)和俞書宏研究團隊仿(fang)生(sheng)珍(zhen)珠(zhu)母，在聚乙烯隔膜表面構建起(qi)一種“層層磚泥”結構的新材(cai)料(liao)。
實驗顯示，運(yun)用商用隔膜(mo)(mo)保(bao)護材料(liao)的鋰(li)電(dian)池，在受(shou)到沖擊時(shi)瞬時(shi)電(dian)壓的波(bo)動幅度(du)(du)達60%，而使(shi)用“仿(fang)珍珠(zhu)母層(ceng)隔膜(mo)(mo)”材料(liao)保(bao)護的電(dian)池電(dian)壓波(bo)動幅度(du)(du)在20%以下(xia)，且電(dian)壓恢復的速度(du)(du)更快。
“就像一(yi)拳打(da)到了棉花上，新材(cai)(cai)料的獨特結構可以把(ba)受力向兩邊耗散(san)，傳導到內部的沖擊力就減少了。”姚宏斌教授介紹，實驗表明這種新材(cai)(cai)料對電池具有更(geng)好(hao)的保(bao)護作用，同時其生產成本不(bu)高，涂層(ceng)厚(hou)度與現有商(shang)業材(cai)(cai)料相當，具有較好(hao)的應用前景。目前，科研團(tuan)隊已申請專利(li)。
國際(ji)材料領(ling)域(yu)頂級學(xue)術期刊《先進材料》發表了該成果。
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