中國(guo)科(ke)學技術大學學者受自然界蚌(bang)殼內流光溢(yi)彩(cai)的珍珠母層(ceng)啟發，仿生構建(jian)出一種新(xin)型“仿珍珠母層(ceng)隔(ge)膜”保護(hu)材(cai)料，實驗(yan)表明可(ke)有效(xiao)降(jiang)低受撞擊時(shi)鋰(li)電池發生短(duan)路的可(ke)能性(xing)，提高安全性(xing)。
目前(qian)市場上(shang)主流的(de)商(shang)業化鋰電池(chi)，廣(guang)泛采用多孔(kong)的(de)聚(ju)烯烴(jing)材(cai)料作為電池(chi)隔膜(mo)保護材(cai)料。當隔膜(mo)受到外(wai)部(bu)沖擊時，這(zhe)種孔(kong)結構很容易形變、開裂，導致電池(chi)內部(bu)的(de)離(li)子流紊亂，進而發生短路乃至(zhi)起火爆炸(zha)。
自然界中蚌類貝殼內的(de)珍珠母(mu)，是(shi)一種(zhong)“堅硬又不失韌性”的(de)優異性能材(cai)料。中科大(da)教授姚宏斌、倪勇(yong)和俞書(shu)宏研究團(tuan)隊仿生珍珠母(mu)，在聚乙烯隔膜表面構建起一種(zhong)“層層磚泥”結構的(de)新材(cai)料。
實驗顯示(shi)，運用(yong)商(shang)用(yong)隔(ge)膜保護(hu)(hu)材料的(de)鋰(li)電(dian)池，在受到沖擊時瞬時電(dian)壓的(de)波動(dong)幅度達60%，而使用(yong)“仿珍(zhen)珠母層隔(ge)膜”材料保護(hu)(hu)的(de)電(dian)池電(dian)壓波動(dong)幅度在20%以下，且(qie)電(dian)壓恢復的(de)速度更快。
“就像一拳打(da)到了棉花上，新材(cai)(cai)(cai)料的(de)獨(du)特結(jie)構可以把(ba)受力向(xiang)兩邊耗散，傳(chuan)導到內部的(de)沖(chong)擊力就減少了。”姚宏斌教(jiao)授介紹，實驗表明這(zhe)種新材(cai)(cai)(cai)料對電(dian)池具(ju)有(you)更好的(de)保護作(zuo)用，同時其生產成本不高，涂(tu)層厚度與(yu)現有(you)商業材(cai)(cai)(cai)料相(xiang)當(dang)，具(ju)有(you)較好的(de)應用前景(jing)。目前，科(ke)研團隊已申請專利。
國(guo)際材料(liao)領域頂級學術(shu)期刊《先進(jin)材料(liao)》發(fa)表了(le)該(gai)成果。
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