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什么是锂电池生物质纤维素有什么作用?

时间:2019-04-13 12:15来源:海猎人
  2.     生物质纤维素
 
  纤维素是D-葡萄糖基以B-1,4糖苷键连接起来的链状大分子多糖,是自然界中含量最多、分布最广的天然高分子材料(图2.19)。纤维素具有无毒、无污染、可完全生物降解、易于改性、生物相容性好、可再生等优势,被认为是未来能源化工的主要原料。纤维素不溶于水及一般有机溶剂,分子内具有特殊的氢键作用,可形成强劲的三维网络结构,从而增大隔膜的机械强度和电解液吸收率。同时,纤维素材料具有良好的耐热性能,其热分解温度达270°C,耐化学溶剂和电化学稳定性好。除上述优势外,其具有安全性高、成本低、易于加工等特点,可利用抄纸工艺开发低成本、高性能的纤维素隔膜。

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  图2.19纤维素分子结构式
 
  纯纤维素作为隔膜最早应用在碱性电池中,因具有吸湿性、易燃性、低机械强度等缺点,并不能满足电池隔膜的综合要求。但是,纤维素含有大量的极性羟基,可以通过酰化、酯化、醚化、接枝共聚等纤维素衍生化反应使纤维素上的羟基转化为其他基团(图2.20),得到性质不同的纤维素衍生物。
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  图2.20纤维素衍生化反应
 
  青岛储能产业技术研究院在锂离子电池纤维素隔膜方面做了大量开创性的工作,如通过表面涂覆、与其他材料复合或添加阻燃剂等方法来改善纤维素的疏水性能、力学性能和阻燃性能等,如今已成功实现技术的转移转化,并成立青岛中科威能新能源材料科技有限公司来推进纤维素隔膜的产业化。同时,在基础科研方面,青岛储能产业技术研究院紧紧围绕生物质材料应邀为多种刊物撰写了多篇综述,详细阐述了隔膜的制备成型方法以及影响制备成型的相关因素,为生物质隔膜的发展提供了一定的借鉴。
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