【会议报告】聚合物材料与锂电池的高性能化研究


来源:中国粉体网   乔木

[导读]  针对固态电池相关的技术、材料、市场及产业等方面的问题,中国粉体网将于2024年9月5-6日在常州举办第六届高比能固态电池关键材料技术大会。

中国粉体网讯  高分子材料是锂电池正极及负极粘接剂、隔膜及涂层的必需原料,高性能化的电池需要高粘结强度、高电导、容易使用、成本低的高分子材料,以提高锂电池的结构稳定性和降低电池的内阻两个根本性能,进而提高电池的耐温安全性、功率与能量密度和电池的寿命等性能。


在锂电池的正负极制备过程中,活性物质需要与集流体(如铜箔、铝箔)紧密结合,以确保电子的有效传输。高分子材料作为粘接剂,能够提供良好的粘结强度和柔韧性,使活性物质与集流体之间形成稳定的界面,减少脱落和剥离现象,从而提高电池的性能和循环寿命。常用的正极粘接剂包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯酸(PAA)等,而负极则常用丁苯橡胶(SBR)和羧甲基纤维素钠(CMC)的混合物作为粘接剂。


隔膜是锂电池中防止正负极直接接触的关键组件,同时允许锂离子在充放电过程中自由穿梭。高分子材料因其优异的绝缘性、化学稳定性和机械强度,被广泛用于制造隔膜。目前,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其复合材料是锂电池隔膜的主流材料。这些材料不仅能够有效隔绝正负极,还能在电池过热时提供一定的熔断保护,提高电池的安全性。


朱宝库教授团队结合所属平台和学科优势,过去20年中开展了电池粘接剂、隔膜和金属氧化锂离子电池、锂硫电池用高分子材料及电池系统的研究,形成了高分子材料在电池中功能优化机制认识,以及多种具有应用价值的锂电池隔膜、正负极用高分子原料新体系,发表论文50余篇,获得发明专利20余项,部分原料和技术实现了产业化生产和应用。


针对固态电池相关的技术、材料、市场及产业等方面的问题,中国粉体网将于2024年9月5-6日常州举办第六届高比能固态电池关键材料技术大会。为致力于固态电池技术开发的企业,科研院校,以及电动车、储能、特种应用等终端企业提供信息交流的平台,开展产、学、研合作,共同推动行业发展。届时,来自浙江大学朱宝库教授将作题为《聚合物材料与锂电池的高性能化研究》的报告。在报告中,朱教授将介绍电池隔膜高性能化的设计、以及聚烯烃等隔膜涂层、接枝、锂化等高性能化的方法,以及提高隔膜电导率、降低界面电阻、抑制锂枝晶形成、提高电池性能的机制;介绍新型正负极粘接剂体系的设计、制备及其对提高电池性能的效果与原理,从电池系统设计和制造出发,探讨锂电池用粘接、隔膜的选择原则及电池的制作方法,支持液态、凝胶及固态金属氧化物电池和锂硫电池技术的发展。




专家简介:


朱宝库,浙江大学化学专业学士及高分子材料专业博士,现任浙江大学高分子科学与工程学系教授、博士生导师;中国膜工业协会常务理事及医药生物膜专委会主任,浙江省膜协会副理事长,中国仪表功能材料学会常务理事,《膜科学与技术》、《水处理技术》、《功能材料》编委,浙江省51人才,浙江大学高分子科学研究所副所长。主要从事高分子新原料设计与合成、离子电池用高分子材料及与电池系统、抗菌/抑菌材料、水处理膜材料等方向的基础和应用技术开发研究,承担/完成科国家973、863、重点研发计划项目、工信部项目、国家自然科学基金、浙江省科技计划重点项目、企业委托等重要科研项目30余项,发表论文400余篇 (他引12000余次,HI=65),申请获得发明专利80余项,参与编写专著6部,培养研究生50余人,建立校企联合研发平台3个,开发的锂电池隔膜与粘结剂、水处理超微滤膜、安全环保型抗菌剂及空气净化材料等产品实现产业化,支持企业形成产重大经济和社会,获得省部级成果奖5项。


参考来源:

1.方正证券《锂电隔膜行业深度报告:核心材料,前景明朗》

2.余利明《锂离子电池电极材料的电化学性能与电极粘接剂之间的相关性研究》


(中国粉体网编辑整理/乔木)

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