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东丽推出新一代“锂-空气电池”,有助于提高电池的安全性和寿命

2022-11-24 10:13:25 来源:Toray Industries, Inc
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简介:日本东丽公司是世界上最早从事反渗透膜技术开发的企业之一,早在二十世纪60年代就开始了膜技术的研究,从原材料的选用、制膜技术的开发以及膜元件构造的设计等。近日,日本东丽宣布开发出了有望用于纯电汽车的新一代“锂-空气电池”用离子导电聚合物隔膜(绝缘膜),同时东丽表示该隔膜也可用于现有锂电池(锂资源提取与锂离子电池回收利用新技术专题培训班)产品,有助于提高电池的安全性和寿命,并延长电动汽车的续航里程。

日本东丽公司是世界上最早从事反渗透膜技术开发的企业之一,早在二十世纪60年代就开始了膜技术的研究,从原材料的选用、制膜技术的开发以及膜元件构造的设计等。近日,日本东丽宣布开发出了有望用于纯电汽车的新一代“锂-空气电池”用离子导电聚合物隔膜(绝缘膜),同时东丽表示该隔膜也可用于现有锂电池锂资源提取与锂离子电池回收利用新技术专题培训班产品,有助于提高电池的安全性和寿命,并延长电动汽车的续航里程。

离子导电聚合物膜(图片来源:东丽公司)
锂-空气电池是一种以锂作负极,以空气中的氧气作为正极反应物的电池。比起传统锂离子电池,锂空气电池质量更轻,理论比能量密度比现有锂电池可以高出10倍。
该电池在放电时,负极的锂转变为Li+穿过电解质材料,在正极与氧气、以及电子结合生成Li2O或者Li2O2;充电时,Li+由正极的水性电解液穿过固体电解质到达负极表面,在负极表面发生反应生成金属Li。
锂-空气电池原理图解 图片来源:网络
全球包括剑桥大学、日本国家材料科学研究所、通用、软银等多个机构在推进项目开发,并预计到2030年锂-空气电池将有望进入商用,续航可能超过1500公里以上。

这么好的电池,其实在21世纪初即被提出,但是为什么至今都未普及?

主要原因是这类电池中常用的微孔隔膜经过反复充放电循环后,正负极使用的不同电解质会混合在一起,以至于循环次数极低。此外就是锂枝晶问题影响电池的安全。此次东丽采用高耐热芳纶聚合物,设计了一种可以实现锂离子跳跃(指传导时锂离子在相邻位点之间跃迁)的隔膜,其具有高达3×10-5S/cm的电导率,这使得电池能够在薄膜无孔的情况下工作,从而实现两种类型的电解质完全分离,并抑制锂枝晶形成。

使用该离子导电聚合物薄膜的锂金属电池,在充放电循环中的稳定运行时间,比使用微孔薄膜的电池长10倍。并且该种新技术也有望用于现有充电电池,以及锂金属电池。

早就听说很多团队在研究芳纶隔膜,泰和新材此前也表示自家芳纶产品有望用于固态电池锂资源提取与锂离子电池回收利用新技术专题培训班,没想到效果会如此好,堪称颠覆性。
不过,想想做出它的是东丽,也就不奇怪了,毕竟它曾是全球锂电隔膜霸主之一,此次新品剑指下一代电池,国内企业也要在当下的“热火朝天”中,抽空看看未来喔。
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