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近期，中國科學院近代物理研究所材料中心與先進能源科學與技術廣東省實驗室合作，利用重離子輻照技術和化學蝕刻工藝，研發出用于鋰離子電池的耐高溫PET隔膜。相關研究成果以《利用重離子輻照技術直接制備聚酯耐高溫鋰離子電池隔膜》為題，發表在ACS Applied Materials & Interfaces上。
PET隔膜SEM照片與高溫循環性能
隔膜作為鋰離子電池的關鍵部件之一，具有隔離正負極以防止電池短路、為鋰離子自由穿梭提供通道的重要作用。它的性能對電池的安全性至關重要。目前，科學家通過在聚烯烴隔膜涂覆耐高溫無機或有機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，但此方法不能從根本上改變聚烯烴隔膜熱穩定性差的不足。因此，開發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），將重離子輻照技術與化學蝕刻工藝相結合，以PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）膜為基材，開發出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聚烯烴隔膜，具有更加均一的孔徑分布和更優異的電解液潤濕性，且所制備的PET隔膜表現出良好的耐高溫性能（熱收縮率小于3%@180℃）。電池測試結果表明，PET隔膜具有更高的鋰離子遷移數（0.59）以及優異的常溫和高溫循環性能。
該研究將重離子輻照技術應用于新能源研究領域，為新型耐高溫電池隔膜開發提供了新思路，對促進新能源技術創新和產業升級等方面具有重要意義。
來源： 中國科學院近代物理研究所
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