A dendrite-blocking polyimide-meta-aramid separator with ultrahigh strength and thermostability for high-security lithium-ion battery

分离器(采油) 聚酰亚胺 材料科学 电解质 阴极 化学工程 润湿 复合材料 聚烯烃 锂离子电池 高分子化学 化学 电池(电) 图层(电子) 电极 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 热力学
作者
Xiaogang Li,Kefan Liu,Nanxi Dong,Bingxue Liu,Guofeng Tian,Shengli Qi,Dezhen Wu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:481: 148525-148525 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.148525
摘要

Commercial polyolefin-based separators broadly applied in lithium-ion batteries (LIBs) seriously affect the safety and development of LIBs due to the poor thermostability and electrolyte wettability caused by its low melting point and non-polar structure. In this work, a simple self-adsorption crosslinking technology is invented to fabricate polyimide-meta-aramid (PI-MA) separators with superior thermostability, wettability and safety. This technology utilizes the hydrogen bond adsorption and MA self-adhesive effect to realize the close encapsulation of MA on the surface of PI nanofiber and form a compact crosslinking structure. Specifically, the PI-MA separator has no significant deformation at 300 °C, while PP has completely melted and contracted at 200 °C. The PI-MA exhibits an electrolyte contact angle as low as 6.1° and the faster electrolyte diffusion rate in both horizontal and vertical directions. Moreover, in the long-term stripping/plating characterization, the lithium symmetric cell with PI-MA exhibits the stable cycle performance at a current density of 2 mA cm−2 for 1000 h. Using LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) as cathode, the cell with PI-MA has a capacity retention rate of 82.1 % in the 300-cycle test at 1C, much higher than 58.3 % of PP separator. Compared with the cell assembled with PP separator exploding at 56 min, the cell with PI-MA discharged stably to the cut-off voltage within 160 min at 120 °C.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
认真骁发布了新的文献求助10
刚刚
大模型应助gfgDADA采纳,获得10
刚刚
huzihao发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Gin发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
yufanhui完成签到,获得积分0
2秒前
青青发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
xiaofeifan发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
领导范儿应助66采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
zq完成签到 ,获得积分10
4秒前
mayu完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
orixero应助董雪采纳,获得10
6秒前
canghainayun完成签到,获得积分10
6秒前
Wangguagua发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
Dr.lee完成签到,获得积分10
7秒前
杨纨成发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
KAER发布了新的文献求助10
7秒前
cdercder应助荆佳怡采纳,获得10
8秒前
无花果应助无奈的碧彤采纳,获得10
8秒前
整齐的夏柳完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
橙子发布了新的文献求助20
9秒前
cmuzf完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
在水一方应助认真骁采纳,获得10
11秒前
Criminology34应助史萌采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7256030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878049
关于积分的说明 18749848
捐赠科研通 6936182
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200647
关于科研通互助平台的介绍 2374946
邀请新用户注册赠送积分活动 2176062