近期，中國科學(xué)院近代物理研究所材料中心科研人員與先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室合作，利用重離子輻照技術(shù)和化學(xué)蝕刻工藝成功研發(fā)了一種用于鋰離子電池的耐高溫PET隔膜。該研究成果以“利用重離子輻照技術(shù)直接制備聚酯耐高溫鋰離子電池隔膜”為題發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì)應(yīng)用材料與表面》上。 

　　隔膜作為鋰離子電池的關(guān)鍵部件之一，發(fā)揮著隔離正負(fù)極以防止電池短路、為鋰離子自由穿梭提供通道的重要作用，其性能好壞與否對(duì)電池的安全性具有至關(guān)重要的影響。目前，人們主要通過在聚烯烴隔膜涂覆耐高溫?zé)o機(jī)或有機(jī)材料等方式來提高聚烯烴隔膜的耐高溫性能以提升電池的安全性，然而此種方法并不能從根本上改變聚烯烴隔膜熱穩(wěn)定性差的不足。因此，開發(fā)具有耐高溫的新型鋰離子電池隔膜和工藝成為提高鋰離子電池安全性的重要途徑和手段。  

　　科研人員借助蘭州重離子研究裝置（HIRFL），將重離子輻照技術(shù)與化學(xué)蝕刻工藝相結(jié)合，以PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜為基材，成功開發(fā)一種PET基耐高溫鋰離子電池隔膜。該鋰離子電池隔膜相較于商業(yè)聚烯烴隔膜，不僅具有更加均一的孔徑分布和更優(yōu)異的電解液潤濕性，而且所制備的PET隔膜表現(xiàn)出良好的耐高溫性能(熱收縮率小于3%@180 )。電池測(cè)試結(jié)果表明，PET隔膜具有更高的鋰離子遷移數(shù)(0.59)以及優(yōu)異的常溫和高溫循環(huán)性能。  

　　此項(xiàng)研究成果將重離子輻照技術(shù)應(yīng)用于新能源研究領(lǐng)域，為新型耐高溫電池隔膜開發(fā)提供了新的思路，對(duì)促進(jìn)新能源技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面具有重要意義。  

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.3c13519  

　　圖： PET隔膜SEM照片與高溫循環(huán)性能  

　　                                            (納米材料室   供稿)