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近日，日本東麗宣布開發出了有望用于純電汽車的新一代“鋰-空氣電池”用離子導電聚合物隔膜（絕緣膜），同時東麗表示該隔膜也可用于現有鋰電池產品，有助于提高電池的安全性和壽命，并延長電動汽車的續航里程。
離子導電聚合物膜（圖片來源：東麗公司）
鋰-空氣電池是一種以鋰作負極，以空氣中的氧氣作為正極反應物的電池。比起傳統鋰離子電池，鋰空氣電池質量更輕，理論比能量密度比現有鋰電池可以高出10倍。
該電池在放電時，負極的鋰轉變為Li+穿過電解質材料，在正極與氧氣、以及電子結合生成Li2O或者Li2O2；充電時，Li+由正極的水性電解液穿過固體電解質到達負極表面，在負極表面發生反應生成金屬Li。
鋰-空氣電池原理圖解 圖片來源：網絡
全球包括劍橋大學、日本國家材料科學研究所、通用、軟銀等多個機構在推進項目開發，并預計到2030年鋰-空氣電池將有望進入商用，續航可能超過1500公里以上。
這么好的電池，其實在21世紀初即被提出，但是為什么至今都未普及？
主要原因是這類電池中常用的微孔隔膜經過反復充放電循環后，正負極使用的不同電解質會混合在一起，以至于循環次數極低。此外就是鋰枝晶問題影響電池的安全。
此次東麗采用高耐熱芳綸聚合物，設計了一種可以實現鋰離子跳躍（指傳導時鋰離子在相鄰位點之間躍遷）的隔膜，其具有高達3×10-5S/cm的電導率，這使得電池能夠在薄膜無孔的情況下工作，從而實現兩種類型的電解質完全分離，并抑制鋰枝晶形成。
使用該離子導電聚合物薄膜的鋰金屬電池，在充放電循環中的穩定運行時間，比使用微孔薄膜的電池長10倍。并且該種新技術也有望用于現有充電電池，以及鋰金屬電池。
早就聽說很多團隊在研究芳綸隔膜，泰和新材此前也表示自家芳綸產品有望用于固態電池，沒想到效果會如此好，堪稱顛覆性。
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