為推進次世代電池的實現,日本TORAY積極投入新型電池隔離膜的開發。隨著鋰離子電池(LiB)的高容量化需求發展,具有高理論容量之金屬鋰(Li)負極的應用受到關注,TORAY亦投入適用於鋰負極之無孔隔離膜的開發,並預計在2027~2028達到實用化。另一方面,針對有「終極電池」之稱的空氣電池則展開離子傳導膜的開發,預期2023年之後將可採用於電池隔離膜用途。
目前TORAY開發中的金屬鋰負極用無孔隔離膜最顯著的特點在於微孔薄膜上層壓了高耐熱芳綸聚合物無孔層。已知當金屬鋰負電極充電時,鋰樹枝狀結晶生長並突破隔離膜,透過無孔層的作用,將可抑制鋰枝晶。此外,透過精確控制聚合物分子鏈之間的距離,促使鋰離子能滲透至電池內部。再者,由於無孔隔離膜具有超過400℃的耐熱性,將有助於提高電池的安全性。
另一方面,TORAY利用聚合物結構設計與鋰鹽複合技術,積極推動離子傳導膜材料的開發。將其利用做為空氣電池的隔離膜,除了可以將電池中使用的2種電解質予以分開之外,並可有助於抑制鋰枝晶。目前TORAY開發的產品已實現3x10-5 S/cm的高離子傳導性,且達成了52 g/μm的高穿刺強度。
今後若空氣電池達到實用化,將可望採用於產業用無人機、城市空中運輸(UAM)等用途。TORAY期透過創新材料開發,加速推進新型電池製造的發展。