With the rapid development of new energy vehicles, energy storage systems and consumer electronics, the high energy density, long cycle life and safety of lithium-ion batteries have become the core issues of concern to the industry. As one of the key components of lithium batteries, the diaphragm directly affects the thermal stability, ion conduction efficiency and safety of the battery. In recent years, alumina powder has become Una opción importante para mejorar el rendimiento de los diafragmas como material de recubrimiento para diafragmas de batería de litio debido a su excelente resistencia de temperatura alta, afinidad de electrolitos y resistencia mecánica .
El papel y los desafíos de los separadores de baterías de litio
El separador de batería de litio se encuentra entre los electrodos positivos y negativos, y sus funciones principales incluyen:
• Aislamiento físico: evitar que los electrodos positivos y negativos se contacten directamente entre sí y causen un cortocircuito .
• Conducción de iones: permita que los iones de litio pasen libremente para garantizar el funcionamiento normal de la batería .
• Protección térmica: mantenga la estabilidad estructural en entornos de alta temperatura para evitar la fugación térmica .
Aunque los separadores tradicionales de poliolefina tienen una buena estabilidad química y ventajas de bajo costo, todavía tienen los siguientes problemas:
• Mala resistencia a alta temperatura: PE/PP se derretirá y se encogerá a 130 ~ 160 grados, causando un cortocircuito de la batería .
• La humectabilidad de electrolitos insuficiente: afecta la eficiencia de la transmisión de iones y aumenta la resistencia interna .
• Baja resistencia mecánica: es difícil inhibir el crecimiento de las dendritas de litio y existe un riesgo de punción .
Solución: recubrir la superficie del separador con alúmina de alta pureza puede mejorar significativamente los problemas anteriores .
Principio de aplicación del polvo de alúmina en separadores de baterías de litio
(1) Estabilidad térmica mejorada: capa protectora resistente a la temperatura alta en la temperatura
• El punto de fusión de la alúmina es tan alto como 2050 grados, que es mucho más alto que PE/PP .
• A altas temperaturas, el recubrimiento de alúmina forma un esqueleto rígido para inhibir la contracción del separador .
• Prevenir efectivamente el fugitivo térmico de la batería y mejorar la seguridad .
(2) Heltabilidad de electrolitos optimizado: transporte de iones mejorado
• La superficie de la alúmina es rica en grupos hidroxilo y tiene súper liofilicidad, lo que puede reducir el ángulo de contacto del electrolito .
• Aumente la tasa de absorción de líquido del separador en un 20%~ 30%, reduzca la resistencia interna y mejore el rendimiento de carga rápida .
(3) Resistencia mecánica mejorada: punción anti -dendrítica
• La nanoalumina tiene alta dureza, y la fuerza de punción del separador después del recubrimiento aumenta en un 50%~ 100%.
• Inhibir efectivamente la penetración de dendrite de litio y extender la duración de la batería .
(4) Estabilidad química: segura y duradera
• Estable en un amplio rango de voltaje y no participa en reacciones laterales .
• Puede absorber sustancias nocivas como HF en el electrolito y reducir la corrosión del electrodo .
Campos de aplicación de diafragmas recubiertos de alúmina
(1) baterías eléctricas (vehículos eléctricos, herramientas eléctricas)
• Requisitos: alta seguridad y alta resistencia a la temperatura .
(2) baterías de almacenamiento de energía (cuadrículas, almacenamiento de energía doméstica)
• Requisitos: larga vida y baja autodescarga .
(3) Electrónica de consumo (teléfonos móviles, computadoras portátiles)
• Requisitos: compatible con carga ligera y delgada y rápida .
(4) baterías especiales (industria militar, aeroespacial)
• Requisitos: estabilidad de temperatura extrema .
El polvo de alúmina, como material de recubrimiento para los separadores de baterías de litio, se ha convertido en una solución clave para mejorar la seguridad y el rendimiento de las baterías debido a sus ventajas de alta resistencia a la temperatura, mayor humectabilidad, resistencia a los pinchazos y estabilidad química . con el rápido desarrollo de la nueva industria de la energía, la alta energía de alumina, la tecnología separadora de alumina continuará innovando y promover la industria de la batería de litio a una industria de la batería de litio a una safera de la alumina. dirección .