新材料产业“十二五”发展规划之锂电池隔膜

大力发展高端隔膜材料产业化技术,促进隔膜材料产业均衡发展,已成为中国锂离子电池产业乃至下游新能源汽车产业和储能产业发展的当务之急。本期特推出锂离子电池隔膜材料专题,邀请知名研究机构和专家学者,就产业和技术的发展发表自己的看法和意见,希望对读者全面、深入了解锂离子电池隔膜材料有所裨益。     

国内不可充锂电池及其材料发展现状与建议

不可充锂电池作为性能优异、绿色环保的一次电池，具有广泛的应用领域。我国不可充锂电池及材料产业实现了长足发展。面对十一五能源发展的要求，通过加强对不可充锂电池的宣传、资金投入。以及关键材料、新型锂电池体系等的研发，必将提升我国不可充锂电池及材料产业的市场竞争力。[编按]     

锂离子电池隔膜现状及发展趋势

一、锂离子电池隔膜概述1.锂离子电池隔膜简介隔膜是锂离子电池重要的组成部分之一,作用是将正极与负极材料隔开、容许离子通过而不能让电子通过。由于锂离子电池具有工作电压高、正极材料的氧化性和负极材料的还原性较高等特点,因此,隔膜材料与高电化学活性的正负极材料应具备优良的相容性,同时还应具备优良的稳定性、耐溶剂性、离子导电性,电子绝缘性、较好的机械强度、较高的耐热性及熔断隔离性。     

突破唯有创新——2012看我国锂离子电池隔膜产业

一、我国锂离子电池隔膜产业现状2011-2012年,我国锂离子电池隔膜产业发生了巨大的变化。据网络不完全统计,国内已有40多家企业在建及计划投资锂离子电池隔膜项目,产能超过6亿m2/a。其中,不仅包括较早进入锂离子电池隔膜领域的企业,     

锂硫电池隔膜改性研究进展

锂硫电池因高比容量和高能量密度引起了研究者们的广泛关注,成为新型锂电池研究热点之一。隔膜作为锂硫电池的重要组成部分,是提高电池各方面性能的关键。现阶段锂硫电池隔膜改性工作主要集中于高性能涂层材料的设计与合成以及新型隔膜材料的开发。本文综述了锂硫电池隔膜改性的研究现状,分别从碳涂层隔膜、元素掺杂碳涂层隔膜、金属氧化物/碳复合涂层隔膜、新型薄膜材料和多层隔膜等五个方面进行介绍,指出了从隔膜入手提高导电性、抑制穿梭效应、减轻锂电极腐蚀,从而提高电池电化学性能的重要性。     

我国锂电池产业区域布局呈三大发展趋势

未来,我国锂电池产业空间演变将呈现出三大趋势,即产业梯度转移趋势加剧,中西部地区比较优势明显,上游的锂电池材料产业更多的集中在东部地区,而下游的电芯组装等环节将逐步向中西部地区转移;锂离子动力电池成为升级方向,产业向传统汽车城市汇集。高端锂电池材料“门槛”较高,东部区域优势将更加明显,以北京、江苏、上海等为代表的智力密集型东部区域将继续保持垄断地位。9月上旬,赛迪投资顾问公司发布的《中国锂离子电池产业地图白皮书（2011）》对我国锂电池产业的区域特点和发展趋势进行了分析。     

全国最大钻酸锂生产线在大连投产

钴酸锂是锂电池的主要正极材料。现我国锂电池产量已跃居世界第三。2-3年后，全国的钴氧化物需求量将达6000t以上。太阳集团在我市投资1．6亿元建设的12条锂离子电池正极材料生产线已经开始试运营。全部投产后，其生产规模将居亚洲第二，技术水平达到国际先进，它的建成投产将会使我国钴酸锂产业乃至整个锂电池产业发展迎来新转机。     

高安全性锂离子电池隔膜的研究进展

锂离子电池因其高能量密度、长寿命和低自放电率而成为目前占主导地位的移动电源。锂离子电池的安全性一直受到人们的关注。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，既为锂离子的传输提供了通道，同时又隔离了正负电极，防止了电池短路，对锂离子电池的安全性起着重要的作用。近年来，研究人员从方法、材料和实际要求的不同角度致力于开发各种多功能安全隔膜。主要关注高热稳定性、高安全性隔膜的最新进展，用于高安全锂离子电池。此外，还提出了下一代高安全性、锂电池隔膜的未来发展方向和挑战。     

动力锂离子电池隔膜的研究进展

从孔隙率、浸润性、强度、热尺寸稳定性、热关闭温度和热熔化温度评述了锂离子电池隔膜的研究进展,认为平衡并同时提高隔膜的性能和安全性是动力锂电池隔膜重要的研究方向。目前,采用接枝官能基团以及添加亲水物质的方法可以改善膜的浸润性;不同熔点的聚合物复合以及采用高结晶度聚合物均可改善隔膜的热关闭温度和热熔化温度。采用一种多孔基体材料,如无纺布或电纺纤维作为增强基体,可以保证膜的强度、尺寸稳定性和热熔化温度;采用其它的聚合物作为成孔材料,可以改善膜的孔隙率和浸润性,是同时提高隔膜的性能和安全性的有效手段。     

锂离子电池用PVDF类隔膜的研究进展

本文综述了锂离子电池的组成、隔膜的作用,介绍了PVDF作为锂电池隔膜的发展,详细介绍了目前国内外的制备方法以及优缺点,并对隔膜未来的发展趋势做了展望.     

权威专家共论电池产业热点问题

翻开2003年中国电池产业的大事记：绿色大巴研发取得重大进展，桑塔纳2000型燃料电池样车通过鉴定；手机电池降价风暴愈演愈烈，国产电池迅速打入国际市场，三洋等外资电池生产企业纷纷在中国兴建新的生产线……所有信息表明，中国的电池产业已不可避免地卷入电池产业的全球化竞争之中。而伴随着中国     

充满机遇的中国电池新材料市场

电池新材料领域由于技术进入门槛高,投资收益高、持续时间长,成为企业尤其是上市公司扩大利润来源、提升业绩的渠道之一。电池正极、负极材料、电解液市场已相对成熟,而锂电池隔膜的国产化过程蕴含着较大的市场机会;太阳能电池市场发展迅速,技术不断进步,有机材料将是太阳能电池材料的首选,市场潜力巨大;燃料电池材料市场资金投入不足,材料制备和技术工艺有待突破。     

紫江新材料摘夺“2014高工金球奖”桂冠 铝塑膜国产化领航者

<正>作为最后实现国产化的锂电池材料,铝塑膜正在成为当下市场角逐的热点。铝塑膜是软包装锂电池的封装材料,也是目前锂电池材料领域技术难度最高的环节之一。近年来随着软包锂电池市场的快速发展,其市场需求量也在同比例增长。据高工锂电产业研究所(GBII)统计,2013年中国锂电池铝塑膜的需求量约3650万平米,同比增长40%,市场规模约15亿元左右,同比增长30%。     

基于离子选择性迁移策略的动力/储能电池隔膜的研究进展

随着锂离子电池等新能源电池在动力/储能领域的不断发展,传统商业聚烯烃隔膜由于润湿性与离子选择性差、孔隙率低等缺点已不能满足高性能锂电池的发展需要。近年来学者针对提升隔膜离子导电性能方面做了大量研究,然而锂电池充放电过程中通常只有阳离子传输参与氧化还原反应,二元电解质中锂离子通常被溶剂分子包围形成较大的溶剂鞘导致阴离子的移动能力反而强于锂离子,电池内部低的阳离子传输效率导致电池出现浓差极化、锂枝晶等问题,限制电池在高倍率下的应用,因此设计抑制阴离子穿梭促进阳离子快速迁移的新型电池隔膜在提升电池综合性能方面具有优异的发展前景。本文从近期的研究热点出发,主要从基团功能化设计、路易斯酸的俘获效应、空间筛分等策略详细介绍基于提升阳离子迁移能力的新型隔膜在电池领域的发展,最后总结指出电池隔膜领域存在的挑战和未来的发展方向。      

熔体mLLDPE静电纺纤维基锂电池隔膜的制备

采用熔体静电纺丝方法制备了茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)无纺纤维,并与聚偏氟乙烯(PVDF)溶液静电纺纳米纤维复合改性,成功制备出mLLDPE无纺纤维基锂电池隔膜。对该锂电池隔膜的孔隙率、热稳定性、充放电性能测试结果表明,该隔膜的孔隙率在54%~62%,首次放电比容量为70 mA·h/g,且循环稳定性良好,性能优于同等测试条件下的商业锂电池隔膜,可以应用于锂电池。     

隔膜的孔结构、理化特性与锂离子电池性能的相关性

隔膜是电池重要原材料之一。它的微孔结构、物理性能、化学特性、热性能等与电池性能有密切的相关性。对于锂离子电池的隔膜，由于锂离子电池具有工作电压高，正极材料的氧化性和负极材料的还原性较高，锂离子电池隔膜材料与高电化学活性的正负极材料应具备优良的相容性，同时还应具备优良的稳定性、耐溶剂性、离子导电性、电子绝缘性、较好的机械强度、较高的耐热性及熔断隔离性。     

燃料电池用隔膜的进展

美国Poly Fuel公司报道，燃料电池隔膜工艺的进展有望延长电池使用寿命并使成本降低。在汽车用氢燃料电池进展的基础上，该公司宣称其开发的、新的氢基电池材料将产生更少的水汽、并提高15％的功率，而且生产成本也比原有的隔膜材料花费更少。     

锂二次电池隔膜的制备技术及其主要特征

概述了锂二次电池隔膜材料的研究进展，介绍了锂二次电池隔膜材料的制备技术，包括相分离法、拉伸致孔法、熔融挤出/拉伸/热定型法和倒相法等，论述了影响电池性能的主要因素和表征隔膜性能的主要物理参数，总结了锂二次电池隔膜材料的研究近况和应用前景。     

湿法成型工艺制备碱性电池隔膜的研究

以聚丙烯纤维和棉纤维为主要材料,采用湿法抄造的方法制备碱性电池隔膜材料.研究了打浆度对隔膜纸页性能的影响以及棉纤维、聚丙烯纤维的配比,分散剂、粘结剂等助剂,热压温度等因素对电池隔膜性能的影响.结果表明,采用70°SR的棉浆与聚丙烯纤维按1:2的质量配比,并添加1.0%的分散剂PEO以及6.0%的胶黏助剂PVA,在135℃的热压温度下可得到强度、吸碱性能良好的碱性电池隔膜,所得隔膜在电解质溶液中的电导率为3.38×10^-2S/cm.     

PPTA锂离子电池隔膜材料研究进展

随着锂离子电池性能的不断提升，对隔膜的性能要求也越来越严格。传统的锂离子电池隔膜材料还存在许多亟待解决的问题，特别是与电池的安全性能方面相关的问题，因此则需要制备具有更加稳定的耐高温和更好机械强度的高分子膜材料。聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)由于其良好的亲水性、机械性能、耐热性和耐溶剂性，被认为是一类极具发展潜力的新型高性能隔膜材料。然而，如何将PPTA制成具有较高孔隙率的薄膜材料，是目前该领域面临的一大难题。从技术进步的角度，对锂离子电池隔膜制备技术的发展进行了详细的总结，并进行了技术对比分析PPTA电池隔膜的样式。研究表明，PPTA纳米纤维技术可以生产出厚度、孔隙率和电池性能都很好的锂离子电池的隔膜，表明其具有很好的应用潜力。