氮化硼納米管(BNNT)是一種可以改變現(xiàn)代工業(yè)的材料,它的強(qiáng)度是鋼的100倍,是工業(yè)級(jí)碳纖維的50倍,同時(shí)又具有碳纖維一樣的輕量化特性。同時(shí)它的導(dǎo)熱性比銅高很多倍,但氮化硼納米管不導(dǎo)電,因此它非常適合用于電散熱器等。
目前國內(nèi)外對(duì)于氮化硼納米管的研究不僅局限于以上性能,科研人員還在鋰硫(Li-S)電池中進(jìn)行了應(yīng)用,現(xiàn)已被認(rèn)定是未來儲(chǔ)能的最佳解決方案之一。Li-S電池的“理論最大能量密度”是鋰離子(Li-ion)電池的5倍以上。與鋰離子電池中使用的鈷、鎳和錳相比,硫價(jià)格便宜、含量豐富、重量更輕、對(duì)環(huán)境的破壞性更小。
目前最先進(jìn)的鋰離子電池,其性能幾乎已經(jīng)到達(dá)極限,因此對(duì)具有更高能量和功率密度的高性能電池的需求正在增加。鋰硫電池(LSB)因其高理論能量密度而備受關(guān)注。然而,目前其商業(yè)化存在技術(shù)障礙,例如在陽極上形成枝晶和陰極的穿梭效應(yīng)。為了解決這些問題,人們開發(fā)了一種基于氮化硼納米管(BNNT)的隔膜。
鋰硫電池的工作原理和“穿梭”效應(yīng),圖片來自網(wǎng)絡(luò)
大連義邦BN NanobarbTM氮化硼納米管由資深的材料學(xué)家創(chuàng)建,是目前全球?yàn)閿?shù)不多的已形成商業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè),該公司采用專利技術(shù)和無催化劑方式制造的氮化硼納米管,不僅具備一般氮化硼納米管(BNNT)所具備的性能,在現(xiàn)有氮化硼納米管基礎(chǔ)上研發(fā)出外表面具有不規(guī)則六方氮化硼結(jié)晶體的結(jié)構(gòu),作為填料添加到基體材料所形成的增強(qiáng)材料具備傳統(tǒng)材料不具備的各項(xiàng)性能。
BN Nanobarb具有穩(wěn)定一致的導(dǎo)熱性可作為下一代鋰硫(Li-S)電池的熱管理材料。由于隔膜是防止短路的主要部件,隔膜的熱穩(wěn)定性在這方面至關(guān)重要。使用大連義邦氮化硼納米管作為一種新型高性能無機(jī)納米材料來防止短路。
大連義邦氮化硼納米管隔膜可以解決電池?zé)崾Э貑栴}
通過BN Nanobarb來改性傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜,而不會(huì)阻塞傳統(tǒng)鋰隔膜的多孔通道+離子擴(kuò)散。這種新型氮化硼納米管隔膜在高達(dá)150°C的溫度下表現(xiàn)出更高的熱穩(wěn)定性,確保LIB電池在高溫下的安全運(yùn)行。由于在循環(huán)過程中吸收額外的熱量并將其通過BN Nanobarb擴(kuò)散,添加該材料隔膜的電池的高倍率性能也得到了顯著提高??赏ㄟ^保護(hù)高溫和大電流操作下的熱收縮來提高聚烯烴隔膜的熱穩(wěn)定性,最終防止電池短路。
BN Nanobarb另外還具有惰性、高介電強(qiáng)度、絕緣和壓電等特性,帶隙大于5.5eV,并且氮化硼納米管作為填料不會(huì)改變陶瓷基體的絕緣性能。因此被研究人員認(rèn)為是可以改變現(xiàn)代工業(yè)的未來材料。
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