合肥工业大学AFM：超薄纤维素复合隔膜，突破锂离子电池性能瓶颈-山东化工网

合肥工业大学AFM：超薄纤维素复合隔膜，突破锂离子电池性能瓶颈

文章来源：新能源网更新时间：2025-07-14 14:45:56

锂金属负极因其超高理论比容量（3860 mAh g⁻¹）和低电势（-3.04 V），被视为提升锂离子电池能量密度的关键。然而，锂枝晶生长易引发短路和安全事故。传统隔膜需兼具超薄（<20 μm）与高强度（>25 MPa）以抑制枝晶穿透，但现有技术面临两难：陶瓷涂层隔膜厚度过大（>20 μm）且界面接触差；电纺纳米纤维隔膜机械强度不足（<15 MPa），加压后孔隙率下降又限制离子传输。此外，高成本和难以规模化生产进一步制约其应用。

合肥工业大学项宏发教授、平炜炜副教授团队开发出一种≈10 μm纤维素复合隔膜，通过滚压技术实现规模化制备。该隔膜将Cu(OH)₂纳米簇均匀限域于纤维素基质中，机械强度高达≈100 MPa（商用聚丙烯隔膜的10倍以上），离子电导率≈2.14 mS cm⁻¹，居报道隔膜性能前列。其有效抑制锂枝晶生长，使Li||Li对称电池在0.5 mA cm⁻²下稳定循环≈1800小时，并显著提升LiFePO₄||Li和NCM811||Li全电池的倍率性能与循环寿命。