中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:由江西師范大學(xué)首席教授、江西先材納米纖維科技有限公司副董事長(zhǎng)候豪情博士率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì),歷經(jīng)數(shù)年艱難探索,研發(fā)出聚酰亞胺(PI)納米纖維電池隔膜。這一世界首創(chuàng)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技材料,可大幅提高汽車動(dòng)力電池或電池組性能。
聚酰亞胺(PI)是綜合性能最佳的聚合物之一。其耐高溫達(dá)400℃以上,長(zhǎng)期使用溫度范圍200-300℃,絕緣性能好。2010年,杜邦公司(DuPont)基于紡絲工藝得到直徑200-1000納米纖維,開發(fā)出Energain聚酰亞胺電池隔膜。杜邦宣稱該隔膜可提升15%-30%的電池功率,可延長(zhǎng)20%的電池的壽命,并改善電池在高溫工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性。
動(dòng)力電池組被稱為電動(dòng)汽車核心部件中的核心,相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī),相關(guān)技術(shù)是目前電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸。此次我國(guó)研發(fā)的聚酰亞胺(PI)納米纖維電池隔膜是世界首創(chuàng)的動(dòng)力電池隔膜產(chǎn)品,也是中國(guó)鋰電行業(yè)第一個(gè)掌握了核心技術(shù)、具有原創(chuàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)的高科技產(chǎn)品。該產(chǎn)品以其耐高低溫性、化學(xué)穩(wěn)定性、經(jīng)久耐用性及高孔隙率等優(yōu)異特性,將解決目前汽車動(dòng)力電池或電池組存在的安全性差、充電速度低、使用溫度范圍小、使用壽命短等問題,讓電動(dòng)汽車更安全、可靠、舒適。
國(guó)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)報(bào)告顯示,采用PI納米纖維隔膜制備的PI隔膜動(dòng)力電池在關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)上有明顯的優(yōu)勢(shì):電池功率密度高,可提高電池的充放倍率4倍以上;使用壽命長(zhǎng),循環(huán)壽命提高700%以上;發(fā)熱量低,降低電池大電流放電時(shí)的溫度;安全性好,PI隔膜能耐530攝氏度以上高溫,當(dāng)汽車激烈碰撞導(dǎo)致電池隔膜穿孔或長(zhǎng)期使用中產(chǎn)生“枝晶”刺穿隔膜時(shí),電池微短路或小面積短路產(chǎn)生的局部過熱不會(huì)融化PI隔膜而導(dǎo)致穿孔面積繼續(xù)擴(kuò)張,即不會(huì)導(dǎo)致短路面積繼續(xù)擴(kuò)大而溫度失控引起電池爆炸起火。
目前,PI納米纖維隔膜技術(shù)已完成實(shí)驗(yàn)室階段研究,預(yù)期在一期項(xiàng)目建成兩年內(nèi)可以逐步實(shí)現(xiàn)4000萬平方米產(chǎn)能。而如果按照50%的新能源汽車保有量計(jì)算,僅中國(guó)汽車市場(chǎng)電池隔膜的年需求量便達(dá)55億平方米。PI納米纖維優(yōu)異的特性還可以廣泛使用在民生、環(huán)保、醫(yī)藥衛(wèi)生、國(guó)防等方面。