مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :
جداکننده‌های کامپوزیتی الکتروریسی‌شده کوپلی‌استر مقاوم در برابر شعله و پر شده با نانو سیلیس برای استفاده در باتریهای لیتیوم‌یون ایمن با عملکرد بالا
چکیده
نقش اساسی جداکننده‌ها در ایمنی و عملکرد الکتروشیمیایی باتری، موجب ساخت جداکننده‌های پیشرفته برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی در نسل بعد را ضروری می‌سازد. با این حال، جداکننده‌های پلی‌اولفین تجاری معمولی اغلب مشکلاتی با پایداری حرارتی ضعیف و ترشوندگی الکترولیت ناکافی دارند که در نتیجه عملکرد باتری را محدود کرده و مشکلات ایمنی جدی را در باتریهای لیتیوم-یون ایجاد می‌کنند. در این مقاله، یک جداکننده متشکل از نانوذرات سیلیس (SiO2) و نانوالیاف الکتروریسی‌شده کوپلی‌استر P(ET-co-PN)5 ذاتی مقاوم در برابر شعله، یعنی جداکننده SiO2@P(ET-co-PN)5 (SP) گزارش می‌شود.اسکلت سه بعدی نانوالیاف کوپلی‌استر بسته‌بندی‌شده بااستفاده از نانوذرات SiO2 به جداکننده عملکرد مکانیکی خوب (استحکام کششی 9/8Mpa) و ترشوندگی الکترولیت (جذب الکترولیت 333%)، خواص مقاوم به حرارت و عدم سوختن عالی در برابر حرارت (بدون هیچ انقباضی در ℃ 250 و حداکثر سرعت انتشار گرما(PHRR) 111/6 و همچنین انتشار حرارت کل(THR) 9/4kj/gr) در جداکننده ایجاد میکند. سل‌های 
ظرفیت بالای 150/2mAh/g، متوسط راندمان کولمبی بالای نزدیک به 100% و حفظ ظرفیت چشمگیر نزدیک به 100% را پس از 220 سیکل در نرخ جریان 0/5c را نشان می‌دهند. علاوه‌بر این، سل‌های می‌توانند 1000 سیکل را در نرخ جریان 5c با 53 درصد حفظ ظرفیت و تقریبا 100% راندمان کولمبی تحمل کنند. علاوه بر این، ظرفیت اولیهmAh/g 148 را ارائه میدهد و همچنین 123/2mAh/gرا در 45 سیکل در دمای 120 درجه سلسیوس حفظ میکند.
نتیجه‌گیری
به طور خلاصه، یک جداکننده عملکردی متشکل از نانو ذرات SiO2 و نانوالیاف الکتروریسی شده PN5 با موفقیت آماده شد. ادغام نانوالیاف الکتروریسی شده PN5 مقاوم در برابر حرارت و در برابر شعله و نانوذرات SiO2 با بسته‌بندی نزدیک، ویژگی مکانیکی خوب، ترشوندگی الکترولیت خوب، ایمنی بالا در برابر آتش و پایداری حرارتی را تضمین میکند. سل‌های با جداکننده SP، ظرفیت تخلیه بالا 150/2mAh/g با حفظ ظرفیت 100% را پس از 220 سیکل در نرخ جریان 0.5C ارائه می‌کنند. حتی در نرخ جریان 5C ، سل 
با جداکننده SP نیز ظرفیت اولیه 101/8mAh/g با حفظ ظرفیت 53% و متوسط راندمان کولمبی تقریباً 100% پس از 1000 سیکل را نشان داد. شایان ذکر است، سل برپایه جداکننده SP ظرفیت اولیه 148mAh/gرا ارائه میدهد و 123/2mAh/gرا در 45 سیکل در دمای 120 درجه سلسیوس حفظ میکند. در مقایسه با جداکننده تجاری PP (Celgard-2500)، این مزیتهای جذاب عملکردی باتری نشان میدهد که جداکننده SP دارای تحمل حرارتی بالایی است و میتواند انتقال یون را در محدوده دمایی وسیعی به سادگی انجام دهد و در ایمنی بالا و عملکرد عالی باتریهای لیتیوم-یون از اهمیت قابل توجهی برخوردار میباشد.
DOI: 10.1016/j.mtener.2023.101462
ترجمه و ویرایش : علیرضا کرفی
