双层离子筛分膜

锂离子迁移数0.81

一种金属-有机纳米片组装的隔膜，同时实现锂离子与阴离子/溶剂的高效分离、高锂离子通过率和电化学稳定性。

Shen, Jianqiang · Tian-Tian, Zhao · Ying-Li, Song · 张玲娟 · Ya-Nan, Gao · Xiao-Nan, Cui · 赵鹏 · 张献明

Science China Chemistry 2024

参数信息

锂离子迁移数

0.81

锂离子电导率

0.74 mS cm⁻¹

活化能

0.099 eV

循环寿命

1600

库仑效率

99 %

技术优势

锂离子迁移数高达0.81

得益于纳米片对锂离子和阴离子/溶剂的精准分离，迁移数远高于常规隔膜，有利于抑制浓差极化。

低活化能0.099 eV

纳米片厚度在纳米级，且具有离子筛分效应，使锂离子传输势垒大幅降低。

循环寿命超过1600圈

使用该隔膜的LiFePO₄|Li电池在库仑效率>99%的同时，循环1600圈后仍保持80%容量。

应用场景

• 锂金属电池：直接用作锂金属电池隔膜，抑制锂枝晶生长，提升循环稳定性。
• 固态电池隔膜：作为固态电池中的离子筛分层，选择性传输锂离子而阻挡阴离子和溶剂。
• 电池隔膜：替代传统聚烯烃隔膜，在液态电解液体系中同时实现高离子选择性和高电导率。