技术详情
创新点：大流量静电纺丝技术，经纬双向静电纺丝制膜平台，纳米纤维动力锂离子电池隔膜；
技术优势:国内领先、国际先进、自主创新；
产品优势:知识创新型高性能产品；
经济优势:低成本。
案例描述
锂电子动力电池是电动汽车发展的关键核心部件之一，而高性能的隔膜是我国动力锂电行业中唯一没有实现国产化的关键材料,。迄今为止,国际上没有十分成熟的动力锂离子电池隔膜产品。美国、日本等国家,在制造聚烯烃微孔膜行业占有传统的优势,但这类材料也不能完全满足车用动力电池高安全性的要求。我国这一高端关键材料的制造领域还处于空白状态,这一现状已成为制约我国锂离子动力电池发展的真正瓶颈。
中国科学院理化技术研究所经过多年的努力,在北京市科委科技攻关项目、国家科技部863计划课题的支持下,创立了以大流量静电纺丝制备纳米纤维动力锂离子电池隔膜的技术,形成了新型的材料体系和工艺方法;制备出高性能、高安全性的纳米纤维动力锂电池隔膜材料。目前正积极努力开展中试,研发、完善关键的中试技术及相关的设备,为实现该技术的产业化做准备。
本技术涉及大流量静电纺丝技术、工艺及相应的设备。静电纺丝是制备纳米纤维、功能纳米纤维薄膜的重要方法。由于该项技术的核心是产生纳米射流和纳米纤维,所以单个喷丝头的制备效率比较低。目前应用静电纺丝开展的研究工作越来越多,但基本是在基础研究领域,采用的多为单针喷丝头和金属平板(或滚筒)接收电极的简单装置,制备各种纳米丝、纳米复合材料。有实际应用价值的必定是多喷丝头的静电纺丝技术。然而,由于静电纺丝技术在喷丝头上施加上万伏的高压,喷出的纳米射流同样带电;带同种电荷的射流相互排斥使得喷涂区域着液不均匀,不能均匀成膜。另外,由于射流的相互排斥,还导致在同样电场条件下多喷丝头的出液量小于单喷丝头。
大流量静电纺丝技术是一种突破静电纺丝原理设备效率瓶颈的多点多喷头喷涂技术,它极大地提高了制膜效率和成膜的均匀性。在该技术基础上研发的高效经纬双向静电纺丝制膜设备使功能型纳米纤维膜的批量制备成为可能,应用此设备可以制备单组分高分子聚合物材料的单层纳米纤维薄膜或多层的(多组分)高分子聚合物材料的复合纳米纤维薄膜。我们相信,该技术是纳米技术开启实用之门的一把钥匙。
