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1研究背景

锂离子电池（LIBS）是现代电子设备和电动汽车的核心电源，其性能和安全对于满足不断增长的能源需求至关重要。在Libs中，作为关键组件的隔膜不仅可以防止正电极和负电极之间的短路，而且还会影响电池的热稳定性，循环寿命和电荷和放电性能。但是，使用广泛使用的聚烯分离剂（例如聚乙烯和聚丙烯）目前存在诸如高热量收缩性，润湿性差和长期稳定性不足之类的问题，从而限制了其在高性能电池中的应用。因此，必须开发具有高安全性，出色的机械和电化学性能，低成本和可扩展性隔膜材料的隔膜材料。 2结果简介

在这项研究中，研究人员通过可伸缩的干纤维化方法成功制备了厚度低至15微米的基于木质素的超薄膜片。分离剂使用木质素（一种源自生物量的天然聚合物）作为其主要成分，与聚氟乙烯（PTFE）和聚乙烯二烯氟化物（PVDF）结合在一起，可作为粘合剂，并实现出色的热稳定性，机械性能，机械性能和电力化学性能的良好稳定性。该研究发现，木质素磺酸盐中的磺酸基可以促进富含硫含量的阳性电极/固体电解质界面（CEI/SEI）的形成，降低界面电阻并提高离子传递效率。该基于木质素的分离剂在石墨|| NMC811和硅晶状体|| NMC811电池中表现出出色的循环稳定性和容量的保留，为高性能Libs Libs单层功能分离器提供了新的想法。 3张图片和文字介绍

图1。基于木质素的膜片设计和制备过程的示意图。 a）木质磺酸盐源自纸废物。 b）通过干纤维化过程生产基于木质素的分离剂的工作流程。

图2。PTFE（675）-PTFE（480）-PVDF-LG-05V2.5V2.5V2.5V90的形态学研究。 a）数字图像，b）横截面和c）顶视图（25微米厚度）； d）数字图像，e）横截面和f）顶视图的SEM图像（20微米厚度）； g）数字图像，h）横截面和i）顶视图（15微米厚度）。

图3。具有不同厚度的木质素膜的拉伸应变行为，具有四个不同的成分比例。 a）10v0v0v90，b）05v05v0v90，c）05V05V90和d）05V2.5V2.5V90样本。 e）膜厚度与拉伸强度之间的关系摘要。 f）膜厚度与应变之间的关系。

图4。基于木质素的隔膜的热稳定性测试（组件05v2.5v2.5v90，厚度25、20和15微米）和celgard2325（25微米）。

图5。在GR || NCM811和SI-GR || NCM811电池中，25个基于微木质素的分离蛋白的电化学性质。 a）新组装的电池的Nyquist图表。 b）两个周期后的电池阻抗图。 c）石墨中的界面膜电阻（RF）值|| NCM811电池通过等效电路拟合获得。 d）两个形成周期后C/3处的容量电压曲线。 e）在C/3下形成两个循环后的循环性能。 f）在C/20，C/10，C/3，C/2和1C下的速率性能。 g）si-gr || NCM811电池中不同厚度的膜片的电压曲线。 h）当电荷和放电速率为c/3时，循环性能。

图6。使用05V2.5V2.5V90隔膜（25、20和15微米厚度），厚度对GR || NCM811电池中周期性能的影响。 a）C/10下的电池电压曲线。 b）当电荷和放电速率为c/3时，循环性能。 c）相应的容量保留率分析。 d）使用Celgard2325隔膜的电池电压曲线用于不同的循环。 e）使用05V2.5V2.5V90-20微米隔膜的电池电压曲线用于不同循环。 F）使用05V2.5V2.5V90-25微米隔膜的电池电压曲线用于不同的循环。 g）400个周期后，横截面和顶截面的SEM图像为05V2.5V2.5V90-20微米。 h）400个周期后，横截面和顶截面的SEM图像为05v2.5v2.5v90-25微米。 4摘要

这项研究通过可伸缩的干纤维化过程成功制备了基于木质素的高性能Libs diaphragm，该过程不仅达到了超薄结构（低至15微米），而且具有出色的热稳定性，机械性能和电化学性质。木质素磺酸盐中的磺酸基在促进具有丰富硫含量的CEI/SEI的形成方面起着关键作用，有效地降低了界面电阻并提高了离子传递效率，从而显着提高了电池的循环稳定性和容量的保留。与商业Celgard2325隔膜相比，基于木质素的隔膜在各种测试条件下表现出卓越的性能，并将成本降低50。这项成就为开发高性能和可持续的单层功能性隔膜提供了新的想法和方法，预计将广泛用于电动汽车和储能系统，并促进LIBS技术的开发，以提高性能和环境保护。

文学：https://doi.org/10.1002/adma.202419694文章资料来源：物料研究的序言：在本网站上复制的大多数文章都是从互联网收集的，该文章的版权属于原始作者和原始资料。本文中的观点仅用于共享和交流。如果有任何版权问题，请告诉我，我将及时处理它们！