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苏大团队发表基于硅氧烷交联的强韧耐高温纳米纤维隔膜研究成果
时间:2026-02-12 11:38:49    来源:纤知灼见  

随着电动汽车与柔性电子设备的快速发展,高能量密度、高安全性的可充电电池成为研究热点。隔膜作为电池的关键组件,其热稳定性、机械强度与电解液亲和性直接影响电池的循环寿命与安全性。然而,商用聚烯烃隔膜存在热稳定性差、电解液润湿性不足等问题,限制了其在下一代电池中的应用。

苏州大学严锋教授团队近期在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表题为“Robust and HighTemperatureResistant Nanofiber Membrane Separators for Li–Metal, Li–Sulfur, and Aqueous Li–Ion Batteries”的研究论文。他们通过静电纺丝与硅氧烷交联策略,成功制备出兼具优异机械强度、高温稳定性与多重电解液亲和性的纳米纤维隔膜,在锂金属、锂硫及水系锂离子电池中均展现出卓越的电化学性能。

商用PE、PP隔膜熔点低(<165°C),高温下易收缩熔化,引发热失控;其疏水表面导致电解液润湿性差,锂离子分布不均,易引发枝晶生长。此外,其对多硫化物的物理阻隔与化学吸附能力弱,制约了锂硫电池的循环稳定性。虽然静电纺丝纳米纤维膜具有高孔隙率与良好润湿性,但其机械强度与热稳定性通常较差,难以满足实用需求。

研究通过硅氧烷交联策略,成功构建了一种多功能、高强度的纳米纤维隔膜。该隔膜兼具优良的机械性能、高温稳定性、多重电解液亲和性以及对多硫化物的强吸附能力,在锂金属、锂硫与水系锂离子电池中均表现出卓越的电化学性能与安全性,为下一代高性能电池隔膜的设计提供了新思路。