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(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會暨藍科途新品發(fā)布會現(xiàn)場

2023中國(山西·永濟)電池隔膜產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會暨藍科途新品發(fā)布會現(xiàn)場

電池百人會-電池網(wǎng)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(huán)壽命、高安全性能的方向發(fā)展。”中南大學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。”

3月24日,2023中國(山西·永濟)電池隔膜產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會暨藍科途新品發(fā)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(chuàng)新聯(lián)盟、中國電池網(wǎng)主辦,山西省永濟市人民政府、永濟經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)管委會聯(lián)合主辦,青島中科華聯(lián)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(chǎn)業(yè)鏈的“政、產(chǎn)、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(fā)表了題為《鋰離子電池的發(fā)展與隔膜新技術》的主題演講,分享了鋰電池的發(fā)展、電池隔膜研究與新技術等,電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:

關于鋰電池的發(fā)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(fā)和生產(chǎn)中心,市場份額在90%以上,韓國開始開展鋰電池業(yè)務,中國也開始進行鋰電池相關技術研發(fā);第二階段(2001年-2010年)中日韓三足鼎立,國產(chǎn)化助力中國企業(yè)崛起,鋰電材料產(chǎn)業(yè)鏈中心逐漸向中國轉(zhuǎn)移;第三階段(2011年-至今),中國開始主導全球鋰電池產(chǎn)業(yè),以CATL為代表的中國企業(yè)成功成為全球鋰電池的主要供應商,中國鋰離子電池企業(yè)進入快速發(fā)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(zhuǎn)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(yōu)勢:技術適應性強,應用范圍和場景廣闊;產(chǎn)業(yè)配套能力強,規(guī)模經(jīng)濟效應顯著,成本下降空間大;新能源汽車、消費電子等產(chǎn)業(yè)拉動了鋰電池行業(yè)迅猛發(fā)展;融合延伸性好,有利于催生新模式新業(yè)態(tài),例如新能源產(chǎn)業(yè)、電動汽車產(chǎn)業(yè)、分布式智能電網(wǎng);經(jīng)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(tǒng)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(nèi)阻,以及電池的循環(huán)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(zhì)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(yōu)異的力學性能,化學穩(wěn)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(chǎn)的隔膜成孔分散均勻,對電解液的潤濕性較好,呈現(xiàn)各向同性,橫向拉伸強度高,穿刺強度大,產(chǎn)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(yè)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(zhuǎn)化工藝等隔膜工藝技術。

此外,關于隔膜產(chǎn)品發(fā)展趨勢,唐有根認為,將向輕薄化、功能化、半固態(tài)復合隔膜、固態(tài)電解質(zhì)等趨勢發(fā)展。

(以上觀點根據(jù)會議現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)

[責任編輯:趙卓然]

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