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合肥工業大學AFM：超薄纖維素復合隔膜，突破鋰離子電池性能瓶頸

文章來源：新能源網更新時間：2025-07-14 14:45:56

鋰金屬負極因其超高理論比容量（3860 mAh g?¹）和低電勢（-3.04 V），被視為提升鋰離子電池能量密度的關鍵。然而，鋰枝晶生長易引發短路和安全事故。傳統隔膜需兼具超薄（<20 μm）與高強度（>25 MPa）以抑制枝晶穿透，但現有技術面臨兩難：陶瓷涂層隔膜厚度過大（>20 μm）且界面接觸差；電紡納米纖維隔膜機械強度不足（<15 MPa），加壓后孔隙率下降又限制離子傳輸。此外，高成本和難以規模化生產進一步制約其應用。

合肥工業大學項宏發教授、平煒煒副教授團隊開發出一種≈10 μm纖維素復合隔膜，通過滾壓技術實現規模化制備。該隔膜將Cu(OH)?納米簇均勻限域于纖維素基質中，機械強度高達≈100 MPa（商用聚丙烯隔膜的10倍以上），離子電導率≈2.14 mS cm?¹，居報道隔膜性能前列。其有效抑制鋰枝晶生長，使Li||Li對稱電池在0.5 mA cm?²下穩定循環≈1800小時，并顯著提升LiFePO?||Li和NCM811||Li全電池的倍率性能與循環壽命。

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