最近，韓國蔚山國立科技學(xué)院研究人員設(shè)計了一種纖維素納米墊(c-mat)隔離膜，在一層較厚的大孔聚合物上加了一層薄薄的多孔纖維素，有效解決了傳統(tǒng)電極隔離膜難以兼顧防漏電與離子高效傳輸?shù)拿?016哈薩克斯坦阿拉木圖國際電力能源與照明設(shè)備展覽會。

研究人員開發(fā)的新型c-mat隔離膜上層是較薄的功能化納米纖維，下層是較厚的聚合物。通過微調(diào)兩層的厚度，在防漏電和支持離子快速傳輸間實現(xiàn)了精微的平衡：纖維素層微小的納米孔能預(yù)防電極間電流泄露;聚合物層較大的孔道作為離子“高速路”支持電荷迅速傳輸。它還有一個重要優(yōu)勢，在60℃高溫下，使用c-mat膜的電池經(jīng)100次循環(huán)后仍保留80%的電量，而同樣溫度下用傳統(tǒng)聚合物隔離層的電池只剩5%的電量。

研究人員解釋說，商業(yè)電池內(nèi)鋰鹽和水會發(fā)生副反應(yīng)，生成錳離子等有害副產(chǎn)品，導(dǎo)致高溫下電量大大損耗。c-mat膜上的納米孔纖維素能與錳離子螯合，阻止它們參與反應(yīng)，而大孔聚合物層也能捕獲產(chǎn)生錳離子的酸性反應(yīng)物，所以，一開始錳離子就較少。

研究證明了活性纖維素c-mat隔離層能減少錳離子的副作用，2016意大利米蘭國際照明、新能源、電氣及樓宇自動化展覽會改善電池在高溫下的循環(huán)性能，效果超過目前最先進(jìn)的傳統(tǒng)隔離膜技術(shù)。

下一步，打算改造隔離層，使其能用于鈉離子電池、鋰-硫電池和金屬離子電池等下一代充電電池中。