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近日(ri)，湖南(nan)工業大(da)學材料與先進制(zhi)造學院席柳江博(bo)士團隊研(yan)制(zhi)的鋰電池高耐(nai)(nai)熱(re)(re)隔膜(mo)黏合劑，在(zai)(zai)全球首次實現隔膜(mo)耐(nai)(nai)熱(re)(re)溫度超過(guo)200攝氏度并保持性(xing)能穩定，突(tu)破了世界性(xing)難(nan)題。此前，這項技術(shu)掌握在(zai)(zai)日(ri)本(ben)和韓國手中，國外將隔膜(mo)耐(nai)(nai)熱(re)(re)溫度控制(zhi)在(zai)(zai)160攝氏度左右。
鋰電(dian)(dian)池由正極(ji)材料(liao)(liao)、負極(ji)材料(liao)(liao)、隔膜、電(dian)(dian)解液等(deng)主材及其他包輔材組成(cheng)，隔膜最具技術壁壘。當(dang)電(dian)(dian)池熱(re)失控時，隔膜受熱(re)收縮容易(yi)短路，需要涂上一層無機材料(liao)(liao)。席柳江團隊研(yan)發的(de)(de)就是涂在這層無機材料(liao)(liao)與(yu)隔膜之間(jian)的(de)(de)“膠水(shui)”——鋰電(dian)(dian)池水(shui)性(xing)黏合劑。該產品已經通(tong)過了(le)系列高溫環(huan)境中的(de)(de)耐熱(re)性(xing)研(yan)究實驗及電(dian)(dian)芯針(zhen)刺實驗等(deng)安(an)全測(ce)試，性(xing)能均達到國(guo)際領先水(shui)平。
席柳(liu)江介紹，鋰枝(zhi)晶(jing)在(zai)180攝氏度左右就會熔化，由(you)于鋰枝(zhi)晶(jing)刺穿隔膜導(dao)致電(dian)池(chi)短路，引起(qi)電(dian)池(chi)包熱失控，是目前新能源汽車電(dian)池(chi)火(huo)災的重要(yao)原因。席柳(liu)江說：“高(gao)耐(nai)(nai)熱隔膜粘合(he)劑在(zai)2018年開(kai)始(shi)立(li)項，在(zai)2020年開(kai)發出(chu)第一代高(gao)耐(nai)(nai)熱隔膜粘合(he)劑GR-506產品，2023年上(shang)旬開(kai)發出(chu)第二(er)代高(gao)耐(nai)(nai)熱性陶瓷(ci)隔膜粘合(he)劑GR-508產品，今年年上(shang)半年下游客(ke)戶完(wan)成了全(quan)面評測(ce)，并開(kai)始(shi)小(xiao)批量(liang)采購。”
研制過程中最大的難題是(shi)一方面(mian)是(shi)粘結力(li)(li)的問(wen)題，隨(sui)著材(cai)料玻璃(li)化轉變(bian)溫(wen)度(du)提(ti)高，即耐(nai)(nai)熱性(xing)提(ti)高，膠(jiao)水(shui)的粘接(jie)力(li)(li)急(ji)劇下降(jiang)，很容易變(bian)成(cheng)(cheng)塑料粉一樣(yang)失去粘接(jie)力(li)(li);另一方面(mian)是(shi)水(shui)分(fen)殘(can)留的問(wen)題，膠(jiao)水(shui)耐(nai)(nai)熱性(xing)提(ti)高，需(xu)要含有更多的有機(ji)聚合物鹽類成(cheng)(cheng)分(fen)，但是(shi)鹽類成(cheng)(cheng)分(fen)增加，吸(xi)水(shui)性(xing)增強，制作出(chu)來的陶(tao)瓷隔膜殘(can)留水(shui)分(fen)高。
席(xi)柳江(jiang)說(shuo)：“碰(peng)到困(kun)難(nan)不(bu)輕(qing)易放棄(qi)，不(bu)斷想辦法解決，只要努力和(he)堅持不(bu)懈，相信(xin)(xin)一(yi)定會有(you)花開月明(ming)的那(nei)一(yi)天(tian)，相信(xin)(xin)相信(xin)(xin)的力量。”
目前該團(tuan)隊研發的第三代產品GR-508系(xi)列，膠水(shui)耐熱從第二代產品的180攝氏(shi)度左右，提(ti)高到200攝氏(shi)度以上，且水(shui)分(fen)殘留量低于萬分(fen)之五(wu)。
俄(e)羅斯工程院(yuan)(yuan)外(wai)籍院(yuan)(yuan)士、湘潭大(da)學教授(shou)王(wang)先友，中南大(da)學教授(shou)劉(liu)洪濤(tao)對于(yu)該項研究給(gei)予高度(du)評價，他們認(ren)為(wei)，該專(zhuan)利(li)技(ji)術實現鋰(li)電池(chi)中涂覆膜(mo)收縮溫度(du)大(da)于(yu)鋰(li)枝(zhi)晶熔(rong)點溫度(du)，使鋰(li)電池(chi)具有更高的(de)安全性(xing)和(he)更長的(de)壽命(ming)。
據悉(xi)，由席柳江創立的公司專注于鋰(li)電池水性黏合劑研發、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)、銷售(shou)，是國(guo)家高新技(ji)(ji)術企業(ye)，產(chan)(chan)(chan)品兩度(du)問鼎“中國(guo)好技(ji)(ji)術”。目前，該企業(ye)正在湘潭高新區加速(su)建設年產(chan)(chan)(chan)5萬噸的鋰(li)電池材料項目，預計年產(chan)(chan)(chan)值超10億元。
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