بررسی خصوصیات فیزیکی و الکتروشیمیایی غشاء مورد استفاده در باتری لیتیوم-یون توان بالا

یکی از دلایل افزایش استقبال از باتری های لیتیوم-یون، بهبود قابلیت نرخ پذیری و چگالی توان آن ها است. تمام اجزای یک باتری ازجمله آند، کاتد، الکترولیت و غشاء می توانند منجر به محدود شدن قابلیت نرخ پذیری باتری های لیتیوم-یون شوند. درحالی که اکثر تلاش ها بر روی معماری جدید الکترود و فرمولاسیون الکترولیت به منظور بهبود قابلیت نرخ پذیری باتری متمرکز شده اند، مطالعات روی غشاها عمدتا به خواص مکانیکی و فیزیکی آن ها محدود شده و توجه کمی به تاثیر آن ها بر عملکرد نرخ پذیری باتری های لیتیوم-یون شده است. در این پژوهش، یک بررسی جامع از خواص فیزیکی، حرارتی و الکتروشیمیایی غشاء باتری دمونتاژشده با قابلیت نرخ دشارژ بالا و غشاء تجاری پلی اتیلنی با ضخامت ۱۶ میکرون گزارش شده است. با توجه به پژوهش انجام شده، نشان داده شده است که غشاء HDLIB به میزان ۲۶% از زاویه تماس کمتر و ترشوندگی بهتری نسبت به غشاء تجاری پلی اتیلنی برخوردار است. همچنین، غشاء HDLIB در دمای °C۱۵۰ به میزان ۶/۵۵% کمتر از غشاء پلی اتیلنی دچار انقباض شده است که این موضوع می تواند از حضور ذرات سرامیک بوهمایت در ساختار آن نشات گرفته باشد. علاوه براین، این موضوع نشان می دهد که غشاء HDLIB می تواند نقش مهمی در بهبود قابلیت نرخ پذیری و ایمنی باتری های لیتیوم-یون ایفا کند.

Keywords:

باتری لیتیوم-یون , باتری توان بالا , نرخ دشارژ بالا , غشاء کامپوزیتی , طراحی باتری