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靜電紡絲技術(shù)在鋰電池行業(yè)的運(yùn)用

閱讀:1396          發(fā)布時(shí)間:2023-8-31

靜電紡絲技術(shù)在鋰電池行業(yè)的運(yùn)用

靜電紡絲技術(shù)具有設(shè)備簡單、操作簡單、生產(chǎn)效率相對(duì)較高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于納米纖維的制備。采用靜電紡絲技術(shù)制備的納米纖維,具有比表面積大、柔軟等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于電池、催化劑、環(huán)境保護(hù)、噪音吸收、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域。

在電子材料領(lǐng)域,納米纖維有望用于以下應(yīng)用:
?高效率太陽能電池以及分離器、燃料電池和蓄電池。
?顯示器用透明導(dǎo)電濾波器(電極);觸摸板和功能玻璃。
東京理工大學(xué)松本副教授組正在開發(fā)透明導(dǎo)電薄膜,預(yù)計(jì)將取代目前用于電極和顯示面板的ITO。這些薄膜具有與ITO一樣高的可見光透過率(80%),在45Ω/sq的表面電阻下具有很高的導(dǎo)電率,并且非常輕薄、堅(jiān)固、不易破損。

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用于研發(fā)的靜電紡絲系統(tǒng)
NF-500型是一種用于實(shí)驗(yàn)室的靜電紡絲設(shè)備。 

通過集成諸如50kV高壓電源,多孔噴頭和卷帶收集器以及溶液加熱噴頭等配件,可以紡各種納米纖維。

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近年來,利用靜電紡絲技術(shù)制得的具有多種結(jié)構(gòu)的納米纖維已被廣泛應(yīng)用于鋰離子電池領(lǐng)域。靜電紡絲技術(shù)可以用于正極材料、負(fù)極材料及隔膜三大鋰電關(guān)鍵材料的構(gòu)筑。

靜電紡絲納米纖維膜(單層膜、多層膜、復(fù)合膜和改性膜)具有多孔結(jié)構(gòu)、孔隙率高和比表面積大等特點(diǎn),成為提高離子傳輸效率的電池隔膜理想的候選材料。聚酰亞胺(PI)作為一種綜合性能優(yōu)異的特種功能聚合物,已被開發(fā)為靜電紡絲納米纖維膜。研究人員通過靜電紡絲/熱交聯(lián)工藝制備了堅(jiān)固的氟化聚酰亞胺(FPI)納米纖維膜,隔膜具有很高的機(jī)械強(qiáng)度(31.7MPa)、較小的平均孔徑和狹窄的孔徑分布,在防止鋰枝晶的生長和滲透方面表現(xiàn)出良好的性能,可組裝成安全可靠的鋰離子電池。

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