韩国科研团队成功开发出一种新型隔膜技术,可显著降低锂电池起火风险,并使其使用寿命延长一倍。这项关于锂电池隔膜的突破性研究,为开发更安全、更长续航的储能设备提供了新方案。
浦项科技大学的Soojin Park教授、Dong-Yeob Han博士与庆尚国立大学的Tae Kyung Lee教授、韩国能源研究院的Gyujin Song博士共同完成了此项研究。成果已发表于学术期刊《能源与环境科学》。
目前广泛使用的锂离子电池能量密度已接近理论极限。而锂金属电池虽能储存更多能量,但其应用长期受安全问题制约。充电时,锂金属负极易形成枝晶,可能刺穿锂电池隔膜,引发短路甚至起火。
该团队通过分子工程对传统聚烯烃隔膜进行改性,在其表面化学接枝了氟与氧官能团。这些极性基团能有效调节电极与电解液间的界面反应。改性后的锂电池隔膜能在负极诱导形成均匀的保护层,抑制枝晶生长;同时在正极侧防止有害物质生成,保护电极结构。该设计实现了对电池内部两极的同步稳定。
在实际测试条件下,采用新隔膜的电池在208次循环后仍能保持80%的初始容量。软包全电池的能量密度达到385.1 Wh/kg和1135.6 Wh/L,优于当前主流商用电池。这项锂电池隔膜技术的进步,有望提升电动汽车的续航里程。
浦项科技大学Soojin Park教授表示:“这项研究展示了一种通过分子设计稳定锂金属电池两极的创新方法。它在提升电池寿命、安全性和能量密度的同时,与现有制造工艺兼容。”
庆尚国立大学Tae Kyung Lee教授指出:“我们通过理论计算模拟,在原子尺度上揭示了隔膜官能团对界面反应的影响机制。”
韩国能源研究院Gyujin Song博士认为:“这项兼具高耐久性与安全性的技术,适用于大规模储能系统,是推动高能量电池商业化的重要进展。”