锂硫电池隔膜与锂离子电池隔膜是否一样呢

锂硫电池隔膜

 

 

典型的锂硫电池一般采用单质硫作为正极，金属锂片作为负极，它的反应机理不同于锂电池的离子脱嵌机理，而是电化学机理。

 

 

锂硫电池以硫为正极反应物质，以锂为负极。放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压。在外加电压作用下，锂硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。根据单位质量的单质硫完全变为S2-所能提供的电量可得出硫的理论放电质量比容量为1675mAh/g，同理可得出单质锂的理论放电质量比容量为3860mAh/g。锂硫电池的理论放电电压为2.287V，当硫与锂完全反应生成硫化锂(Li2S)时。相应锂硫电池的理论放电质量比能量为2600Wh/kg。

 

 

近日，南京大学教授团队报道了以HKUST-1纳米粒子为装配单元，以PVDF-HFP为粘结剂，设计制备了具有良好柔韧性的金属有机骨架膜(MOF@PVDF-HFP)。所制备的MOF@PVDFHFP电池隔膜显示出良好的柔韧性，并且可以被认为是有效地限制阴极侧中的多硫化物中间体的良好物理屏障。同时，即使在超高电流密度(10mAcm-2)下，MOF@PVDF-HFP隔膜也可以实现稳定的锂沉积/剥离。在Li-S纽扣电池中引入MOF@PVDF-HFP隔膜后，实现了超长循环寿命，具有超低的容量衰减率。更重要的是，由MOF@PVDF-HFP隔膜组装的具有高硫负载量的柔性Li-S软包电池在不同的弯曲形状下表现出优异的稳定性，进一步说明了MOF@PVDF-HFP膜在实际应用中的潜在可能性。

 

 

　　锂电池隔膜

 

 

锂电池隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

 

 

主要的锂电池隔膜材料产品有单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP和三层PP/PE/PP等，其中前两类产品主要用于3C小电池领域，后几类产品主要用于动力锂电池领域。在动力锂电池用隔膜材料产品中，双层PP/PP隔膜材料主要由中国企业生产，在中国大陆使用，这主要是因为目前阶段还没有中国企业能将PP与PE制成双层复合膜的技术和能力。而全球汽车动力锂电池使用的隔膜以三层PP/PE/PP、双层PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料产品为主。