新型鋰電池以塑料為材質(zhì)

時間：2020-07-19作者：江西聚鑫源廢舊物資回收有限公司瀏覽：149

新型鋰電池以塑料為材質(zhì)

 
美國斯坦福大學(xué)研究人員研制了一種新型鋰離子電池，**實(shí)現(xiàn)溫度升高時自動斷電，溫度降低時自動恢復(fù)，可望解決各種電器內(nèi)鋰離子電池易于起火的難題。
這項(xiàng)研究由斯坦福大學(xué)化學(xué)工程學(xué)教授鮑哲南及化學(xué)工程系、材料科學(xué)系多名教師、博士后研究人員等參與。鮑哲南曾入選英國《自然》雜志2015年度對**科學(xué)界產(chǎn)生重大影響的**人物。
鮑哲南介紹，“我們所設(shè)計(jì)的電池是**，在不斷加熱、繼而冷卻的循環(huán)內(nèi)，可以完全關(guān)閉、繼而恢復(fù)，而不損失性能?！?/div>

典型鋰離子電池由兩個電極與一種液體或者凝膠體電解液構(gòu)成，由電解液在兩個電極之間輸送帶電粒子。電池如果破損、短路或者充電過量，會生成熱;如果溫度達(dá)到大約150攝氏度，電解液可能會燃燒，進(jìn)而引發(fā)爆炸。

新型電池以塑料為材質(zhì)，嵌入細(xì)微金屬鎳顆粒，而顆粒表面有尖刺，尺度以納米衡量。研究人員在帶有尖刺的鎳顆粒上覆以石墨烯，即厚度相當(dāng)于一個原子的碳，繼而把這些顆粒嵌入一層彈性聚乙烯薄膜。薄膜與電池的一個電極附著，承載電池所輸出的電流。如果薄膜導(dǎo)電，鎳顆粒上的尖刺需要物理“搭接”在一起。一旦溫度升高，熱膨脹狀態(tài)下，聚乙烯薄膜延展，鎳顆粒之間距離加大，薄膜不再導(dǎo)電，電池就會無法輸出電能。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員把電池加熱至**過70攝氏度，聚乙烯薄膜作氣球狀膨脹，帶有尖刺的鎳顆粒分離，電池斷電;把溫度降回70度，聚乙烯薄膜收縮，鎳顆粒尖刺恢復(fù)接觸，電池恢復(fù)供電。

研究人員認(rèn)為，根據(jù)嵌入顆粒的多少或者聚合物(薄膜)材料類型的不同，可以設(shè)置斷電溫度，如可實(shí)現(xiàn)電池在50攝氏度或者100攝氏度時斷電。

分析得出，廢鋁塑復(fù)合膜由兩種和更多種均質(zhì)高聚物可用共擠出法制取多層膜--這只是工業(yè)中應(yīng)用的復(fù)合膜的一種形式。一般說來，屬于復(fù)合膜的有這樣一些制品：其中的高聚物C49或敷在各種帶狀的織物、紙，高聚物、金屬及其它基材上(有高聚物涂層的廢鋁塑復(fù)合膜材料)，或?qū)⑸鲜龌?復(fù)合膜，材料)結(jié)合在一起，并使其粘牢，或同時擠出雙層或多層膜(多層共擠出膜)，或在本身結(jié)構(gòu)中有增強(qiáng)的織物，金屬、高聚物及其它補(bǔ)強(qiáng)的骨架(增強(qiáng)薄膜、材料)。對復(fù)合膜的要求如此之高，以致為滿足這些要求實(shí)際上需將兩種、三種、有時是將上述所有形式的廢鋁塑復(fù)合膜集合于一個制品之中。由多層，多元膜制成的制品，其厚度達(dá)0.5mm或較厚。

廢鋁塑復(fù)合膜，也稱“鋁塑膜”，是軟包鋰離子電池的外包裝材料，是由多種塑料、鋁箔和粘合劑組成的高強(qiáng)度、高阻隔多層復(fù)合材料，技術(shù)上要求比較苛刻。鋁塑膜是鋰電池材料中壁壘較高的技術(shù)環(huán)節(jié)，那么，目前**范圍內(nèi)鋁塑膜的生產(chǎn)是怎樣一個布局?新能源汽車扶持政策再次加碼，作為生產(chǎn)鋰電池材料廢鋁塑復(fù)合膜膜的重頭公司紫江企業(yè)再次漲停。兩周累計(jì)漲幅**過50%，讓鋁塑膜這一概念浮上水面，鋁塑膜是廢舊鋰電池回收材料中進(jìn)口壁壘較高的。


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