对锂电池隔膜的要求

     动力电池的发展为锂电池隔膜的发展明确了方向并提出了具体的要求。动力电池的发展就是3个内容：提高能量密度、保证安全性、降低成本。单体比能量达到300Wh/kg以上、系统比能量力争达到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下。相应地，对锂电池隔膜提出的要求是2个方面：更高的安全性，更有利于电池发挥性能。

　　从安全方面考虑，有以下几种技术途径：一是，基于PE和PP隔膜的陶瓷涂覆。陶瓷涂覆的PE复合隔膜安全使用的温度可以提高到150~160℃，陶瓷涂覆的PP复合隔膜安全使用的温度可以提高到180~200℃。陶瓷涂覆提高了隔膜的安全性，但主要的不利影响是重量增加、成本提高、使电池的内阻增大。二是，基于PE和PP隔膜的聚合物涂覆，或在两面进行陶瓷和聚合物的不对称涂覆。聚合物的种类不同，会影响锂电池的性能，作用无法一概而论。三是，无纺布和陶瓷颗粒的复合膜。如果采用PET无纺布，复合膜的安全使用温度可以达到250℃左右。四是，采用耐高温的聚合物材料以及新型制膜工艺制造高安全性隔膜，如聚酰亚胺（PI）膜。PI膜的安全使用温度可以达到300℃。

　　从有利于电池性能发挥方面考虑，需要进一步优化锂电池隔膜的结构特性参数和一致性。比如厚度，孔隙率的合理取值，优化的孔径尺寸，优化的孔径分布等。另外，锂电池隔膜的一致性始终是规模化生产的核心问题。

　　另外，高电压电极材料体系是目前电池研究的热点之一。能否实现隔膜在0~5V电化学窗口内的稳定工作，也是隔膜研究以及未来隔膜产业发展的重要方向。自2012年中国科学院A类战略性先导科技专项“变革性纳米产业制造技术聚焦”“长续航动力锂电池”项目对耐高电压隔膜材料的研究已有布局，目前已取得多项有价值的成果。