锂金属电池隔膜涂覆的研究进展

锂金属电池(LMBs)是最具潜力的下一代高能量密度存储设备,能够满足新兴产业的需求。然而,严重的锂枝晶生长、较低的库仑效率和不稳定的正极材料结构限制了它的商业应用。隔膜是LMBs最重要的组成部分之一,在很大程度上影响着电池的倍率性能、循环寿命和安全性。对隔膜表面进行涂覆可以优化其与电极材料之间的界面,从而提高LMBs性能。本文从三个方面综述了近年来聚合物隔膜涂覆的研究进展,并展望了隔膜未来的发展方向。

锂离子电池用聚烯烃隔膜涂覆的研究进展

聚烯烃隔膜目前以聚乙烯和聚丙烯材料为主,此类材料本身存在耐温性差的缺点,且作为非极性材料,其对电解液的吸液保液性不好。通过在隔膜基膜上涂布Al_(2)O_(3)、PVDF-HFP、芳纶等材料,能提高隔膜热稳定性、吸液保液性、极片粘结力,从而提高电池安全性、能量密度、倍率放电、循环寿命等。本文通过归纳整理,介绍了各类涂覆材料的机理,介绍了目前改善隔膜性能的方法以及隔膜涂覆研究的方向。

混凝沉淀与石英砂过滤组合工艺处理陶瓷涂覆隔膜生产废水

文章介绍了采用混凝沉淀与石英砂过滤组合工艺处理水性涂覆隔膜生产过程中产生的陶瓷废水具有良好的效果。经调试运行结果表明:当进水COD为630 mg/L、SS 2500 mg/L、色度600倍时、出水COD 271 mg/L,去除率56.98%,出水SS 255 mg/L,去除率89.80%,出水色度45倍。

天然矿物改性锂离子电池隔膜研究进展

商用有机隔膜因其分子结构中缺乏极性和刚性基团而表现出较差的电解液浸润性和严重的热收缩性,不利于锂离子电池的安全高效运行。天然矿物因具有独特的晶体结构、良好的润湿性、优异的热稳定性和机械稳定性,使其在有机隔膜改性领域有着广阔的应用前景。总结了一维矿物、二维矿物、三维矿物在隔膜材料中的应用现状,介绍了涂覆改性、共混改性2种隔膜改性方式,综述了静电纺丝法、相转化法、浸涂法、热致交联法、固相烧结法等隔膜材料制备工艺,并展望了天然矿物在锂离子电池隔膜领域的研究趋势。

浅析混凝沉淀与石英砂过滤组合工艺处理陶瓷涂覆隔膜生产废水

陶瓷涂覆隔膜是一种十分常见的锂电池生产模式,使用中会产生大量陶瓷废水,可对生态环境造成严重污染。随着锂离子电池产量激增,陶瓷涂覆隔膜生产废水量也不断增加,强化废水处理迫在眉睫。为此,本文着眼于陶瓷废水处理,对基于混凝沉淀与石英砂过滤组合工艺的陶瓷废水处理要点加以探讨,以期为锂离子电池生产废水处理提供参考。

低成本Nb掺杂Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质的性能与应用研究

固态电池因其在能量密度、循环寿命和安全性等方面的优异性能受到关注。其核心组件为固态电解质材料。具有石榴石结构的Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)氧化物固态电解质由于具备宽电化学窗口、良好的离子传导性、稳定的化学性能及简单的制备工艺等特点而得到广泛研究。本研究采用Nb元素对LLZO进行掺杂,成功制备得到Li_(6.75)La_(3)Zr_(1.75)Nb_(0.25)O_(12)(LLZNO)氧化物固态电解质,其离子电导率达到了7.79×10^(-4)S/cm,且制备成本与未掺杂的LLZO相比无明显增加。将其涂覆在聚乙烯(PP)隔膜表面形成PP-LLZNO隔膜,表现出良好的热稳定性和离子电导率。与Al_(2)O_(3)涂覆隔膜或固态电解质Li_(6.75)La_(3)Zr_(1.75)Ta_(0.25)O_(12)(LLZTO)涂覆隔膜组装的电池相比,组装了PP-LLZNO涂覆隔膜的扣式电池和软包电池的容量保持率分别达到了84.99%(50圈)和57.40%(100圈),展现出更优异的性能。因此,高离子电导率和低成本LLZNO的制备对固态电解质的大规模生产及在固态电池中的广泛应用具有一定的参考意义。