可促進安全性提升、電池長壽命化之空氣電池用離子傳導聚合物薄膜

 

刊登日期:2022/6/27
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日本Toray發表成功地開發出空氣電池用離子傳導聚合物薄膜,應用做為鋰空氣電池隔離膜,將可望提升安全性,實現電池的長壽命化,並擴大電動車(EV)、產業用無人機、都市空中運輸(Urban Air Mobility)的續航距離。
 
與既有鋰離子電池相比,鋰空氣電池重量更輕,且理論重量能量密度高出10倍以上,在二次電池中亦特別受到關注。然而當鋰空氣電池使用微多孔膜等一般隔離膜時,在反復充放電之際,正極與負極所使用的2種不同電解液混合後易造成電池劣化。此外,充電時鋰樹枝狀結晶析出、生長而穿透隔離膜,造成正極與負極短路,因而形成安全性降低的問題。
 
為了解決這些問題,Toray設計了一項可以讓鋰離子以跳躍傳導(Hopping)移動的新聚合物,並透過與鋰鹽複合化,進而創造出可讓電池運作,具有3x10-5 S/cm高離子傳導率之無孔離子傳導聚合物薄膜。由於是無孔薄膜,原則上可以實現2種電解質的分離與抑制鋰樹枝狀結晶。
 
目前已證實應用了離子傳導聚合物薄膜的鋰金屬電池在充放電循環中具有比微多孔薄膜多出10倍以上的穩定電池運作時間。今後Toray將儘早確立相關技術,積極發展次世代蓄電池事業。

資料來源: https://www.toray.co.jp/news/details/20220530165632.html
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