聚合物隔膜在電池安全、電化學性能以及電池組裝過程中發揮著關鍵作用。傳統干法或濕法工藝制備的PP或PE隔膜因具有良好的電化學穩定性和低成本等優勢而被廣泛使用。然而,這些傳統隔膜在熱穩定性、電解液潤濕普適性以及功能調控靈活性等方面存在挑戰,這嚴重制約了電池性能、循環壽命和電池安全的進一步提升。此外,電池電芯在組裝過程中正負極高效精確堆疊也是電池制造的關鍵步驟,但傳統疊片技術的操作步驟比較繁瑣,過程控制要求很高,造成組裝效率低、制造成本高等問題。因此,發展新型隔膜及其加工技術已經成為推動電池技術進步的重要努力方向。
圖1. 基于二維微流體微納相分離的原位隔膜加工技術概念圖。
圖2 模擬計算和實驗結合揭示鋰鹽類型對相分離形貌的影響
圖3 PVDF溶液和PVDF/鋰鹽體系在不同干燥條件下的相分離結構
文獻詳情:Zhongfeng Ji, Ting Hu, Zhiwei Zhu, Dichen Wu, Shanshan Lv, Shiyu Yuan, Taiwei Zou, Xuewei Fu*, Wei Yang, and Yu Wang*; Manipulating the Nanophase Separation of a Polymer–Salt Microfluid Generates an Advanced In Situ Separator for Component-Integrated Energy Storage Devices. ACS Nano. DOI: 10.1021/acsnano.3c10534
文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c10534
微粘控團隊(MAGIC-X Group)簡介:
王宇研究員(團隊負責人)致力于微粘控加工技術(MAG Tech.)及其在先進高分子電池材料及器件凝聚態結構調控、高分子微納加工等方面應用的多學科交叉研究。目前,在微粘控策略下已經發展出“納米風暴”造粒技術,高分子即時紡絲技術、電極微環境聚集態結構調控、聚合物膠帶電解質與原位隔膜等多個重要概念和加工技術。迄今以第一或共同通訊作者,在國際知名期刊上發表SCI論文50余篇,部分工作得到了國際媒體的廣泛關注(如ScienceDaily, Materials Views,ACS Headline Science)和雜志主編的亮點報道。申請美國專利9項(4項授權),其中一項發明專利榮獲2020年度美國R&D 100 Award,中國專利7項(授權4項),受邀英文著作一章。目前擔任中國流變學協會青年委員,國際能源化學領域著名期刊Journal of Energy Chemistry雜志青年編委。
傅雪薇博士(團隊骨干),特聘副研究員,入選四川大學“雙百人才工程”計劃。2021年10月加入四川大學高分子科學與工程學院高分子材料加工工程系。從事的研究方向為微粘控加工技術及其在先進聚合物固態電解質中的應用。迄今以第一或共同通訊作者在國際著名期刊Adv. Mater.,Adv.Energy Mater., Adv.Funct. Mater.等發表論文30余篇。
楊偉教授(團隊指導老師)主要從事聚合物加工過程中凝聚態結構的演化與控制、聚合物共混與復合新材料、聚合物先進功能材料等方面的研究。以通訊作者身份已在Adv. Mater., Sci. Adv., Materials Today, Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci., Energy Storage Mater., ACS Nano, Macromolecules等國內外核心期刊上發表論文200余篇,其中SCI收錄170余篇,申請國家發明專利39項,授權29項;主編著作1部;獲省部級科研獎勵1項。