中南大學化學電源與材料研究所所長,唐有根教授認為,從成本和技術兩個維度考量,長遠來看,濕法工藝是今后技術的主流趨勢。

2023中國(山西·永濟)電池隔膜產業生態圈企業家峰會暨藍科途新品發布會現場

2023中國(山西·永濟)電池隔膜產業生態圈企業家峰會暨藍科途新品發布會現場

電池百人會-電池網3月24日訊(陳語 張倩 山西永濟報道)“鋰離子電池技術朝更高能量密度、更長循環壽命、高安全性能的方向發展?!敝心洗髮W化學電源與材料研究所所長,唐有根教授表示,“鋰離子電池隔膜材料必須具備良好的電子絕緣性,對電解液良好的親和性、潤濕性、保液性和較好的耐溫性?!?/p>

3月24日,2023中國(山西·永濟)電池隔膜產業生態圈企業家峰會暨藍科途新品發布會在山西省永濟市召開。本次大會由中關村新型電池技術創新聯盟、中國電池網主辦,山西省永濟市人民政府、永濟經濟技術開發區管委會聯合主辦,青島中科華聯新材料股份有限公司、青島藍科途膜材料有限公司 、山西藍科途新材料科技有限公司承辦,來自電池隔膜全產業鏈的“政、產、學、研、金、服、用”等300余位嘉賓出席。

中南大學化學電源與材料研究所所長、教授唐有根

中南大學化學電源與材料研究所所長,唐有根教授

24日下午,中南大學化學電源與材料研究所所長,唐有根教授在會上發表了題為《鋰離子電池的發展與隔膜新技術》的主題演講,分享了鋰電池的發展、電池隔膜研究與新技術等,電池網摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:

關于鋰電池的發展,唐有根介紹,可以分為三個階段:第一階段(1991年-2000年),日本成為全球鋰離子電池研發和生產中心,市場份額在90%以上,韓國開始開展鋰電池業務,中國也開始進行鋰電池相關技術研發;第二階段(2001年-2010年)中日韓三足鼎立,國產化助力中國企業崛起,鋰電材料產業鏈中心逐漸向中國轉移;第三階段(2011年-至今),中國開始主導全球鋰電池產業,以CATL為代表的中國企業成功成為全球鋰電池的主要供應商,中國鋰離子電池企業進入快速發展期。

唐有根認為,在眾多儲能技術中,電化學儲能技術高能量密度、高能量轉換效率和響應速度快而具有廣泛的應用前景,具備以下多種優勢:技術適應性強,應用范圍和場景廣闊;產業配套能力強,規模經濟效應顯著,成本下降空間大;新能源汽車、消費電子等產業拉動了鋰電池行業迅猛發展;融合延伸性好,有利于催生新模式新業態,例如新能源產業、電動汽車產業、分布式智能電網;經濟性較強,鋰電池成本以每年20%-30%的速度在迅速下降,鋰電儲能系統的生命周期成本已低于鉛酸蓄電池。

作為鋰離子電池主要組成部分,隔膜起著分離正極、負極的功能,避免電池正負極片接觸短路,又起著離子傳導、絕緣的功能,其性能影響著電池的界面結構和內阻,以及電池的循環和安全性能。

唐有根介紹,目前,鋰電池隔膜主要種類有:微孔聚烯烴膜、改性聚烯烴膜、無紡布隔膜、涂層復合膜、納米纖維膜和固體電解質膜等。

其中,以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)為代表的聚烯烴微孔膜具有優異的力學性能,化學穩定性和相對廉價的特點。至今商品化鋰電池隔膜材料仍主要采用 PE、PP以及 PP/PE/PP 三層復合膜、制備方法主要有干法、濕法兩種。

在干法工藝技術方面,干法按拉伸方向不同可分為干法單向拉伸和雙向拉伸。

干法拉伸工藝較簡單,且無污染,是制備鋰離子電池隔膜的常用方法,但相對于濕法制得的隔膜較厚,且易縱向撕裂。

用濕法雙向拉伸方法生產的隔膜成孔分散均勻,對電解液的潤濕性較好,呈現各向同性,橫向拉伸強度高,穿刺強度大,產品可以做得更薄,使電池能量密度更高。

從成本和技術兩個維度考量,唐有根認為,長遠來看,濕法工藝是今后技術的主流趨勢。

除了干法(熔融拉升工藝)、濕法(熱致相分離工藝),本次企業家峰會上,唐有根還介紹了靜電紡絲工藝、濕法抄造工藝、熔噴紡絲工藝、轉化工藝等隔膜工藝技術。

此外,關于隔膜產品發展趨勢,唐有根認為,將向輕薄化、功能化、半固態復合隔膜、固態電解質等趨勢發展。

(以上觀點根據會議現場速記整理,未經發言者本人審閱。)

[責任編輯:趙卓然]

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