甬企研发出柔性锂电池 让电纸书展开卷曲只是牛

目前,柔创纳米已形成小规模中试生产能力,为部分锂电池、超级电容生产企业提供隔膜样品,并完成前期的评估测试,在特种电池领域已形成销售。

据公司技术人员介绍,基于纳米纤维增强技术和类3D打印技术制备的柔性锂离子电池,具有超薄和可反复弯曲的特点。产品采用高容量、高电压正极和高容量硅碳负极材料,通过纳米纤维增强结构稳定性,耐高温隔膜保证安全性。“可反复弯曲3000次以上,弯曲半径可达10mm,能量密度300Wh/L以上,两项指标均处于行业领先水平。”

这层薄薄的膜上均匀细密地分布着成千上万个肉眼难以看见的微孔,孔隙率相比普通隔膜要高出20%。通过这些微孔,锂离子能更快速地在正负极材料间“自由穿梭”,显着提升动力电池的充放电倍率。此外,这一隔膜还能耐受250摄氏度的高温,比普通隔膜提升了近一倍,大大降低了动力电池短路爆炸的风险,提升了新能源汽车的安全性。

曾几何时,我们曾想象未来的电子阅读器可以像纸一样柔软,可以卷在一只笔上或者如同画卷一般展开,让喜爱阅读的人们携带更加便捷。现如今,柔性屏幕早已不是什么新技术,但如何让电池也能够弯曲却成为技术难题。位于复旦杭州湾科创园的宁波柔创纳米科技有限公司研发出柔性锂离子电池,为柔性电子产品的发展提供无限可能。

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在柔创科技的杭州湾基地生产车间内,公司员工正在机器设备旁忙碌而有序地工作着。“粗看像是普通的过滤纸,但如果将它放大几万倍的话,你们看到的将是另一番景象。”柔创科技联合创始人胡韬博士拿着刚生产出的隔膜产品向记者介绍。

柔创纳米负责人表示,公司开发的柔性电池可反复弯曲3000次以上,比日韩类似产品具有更高的能量密度和弯曲能力,从而使得可穿戴设备具有续航时间更长。同时,采用高容量、高电压正极和高容量硅碳负极材料,纳米纤维增强结构稳定性,耐高温隔膜保证安全性,凝胶电解质全固态等一系列创新性技术,实现了比竞争对手更高的容量和更好的柔性。

目前,柔创纳米已将公司的柔性锂离子电池和柔性墨水屏幕相结合,开发出一款全柔性阅读器,该产品符合未来消费类电子产品轻、薄、柔的特点要求,其弯曲半径可达30mm,可像画卷般展开和卷曲。“这只是柔性锂电池应用的牛刀小试,未来在可穿戴智能设备、柔性手机等领域大显身手。”公司负责人说。

在新能源汽车的动力锂电池材料中,隔膜是一种高技术壁垒、高附加值的材料,占到锂电池成本的15%以上。一张张看似简单的隔膜,实则在锂电池工作中发挥了巨大的作用——既要隔离正、负极接触防止电池短路,又要确保锂离子快速、顺畅通过,直接影响电池的容量、循环及安全性能等特性。

在柔创纳米新区基地生产车间内,公司员工正在机器设备旁忙碌而有序地工作着。“粗看像是普通的过滤纸,但如果将它放大几万倍的话,你们看到的将是另一番景象。”该负责人表示,这层薄薄的膜上均匀细密地分布着成千上万个肉眼难以看见的微孔,孔隙率相比普通隔膜要高出20%。通过这些微孔,锂离子能更快速地在正负极材料间“自由穿梭”,显著提升电池的充放电倍率。此外,纳米纤维隔膜在200℃基本无收缩,并且历经560℃针刺实验,不熔化、不形变,各项性能能够满足锂电池对隔膜的要求,大大降低了电池短路爆炸的风险,提升安全性。

柔创纳米公司开发的一款全柔性阅读器。

据胡韬博士介绍,目前这一全新的产品已成功提供给多家国内一线企业测试,电池安全性能和循环性能提升明显。随着新能源汽车持续走热,尤其是动力电池能量密度的进一步提高,这一高技术壁垒的颠覆性产品前景广阔。据估计,到2020年,全球对于隔膜的需求量将超过30亿平方米。未来,随着相关生产线的陆续投产,公司的经营业绩有望迈上更高的台阶。

在保障柔性锂离子电池反复弯曲后的安全方面,柔创纳米自主研发出国产化高端纳米纤维隔膜。这张看似简单的隔膜,实则在锂电池工作中发挥了巨大的作用——既要隔离正、负极接触防止电池短路,又要确保锂离子快速、顺畅通过,直接影响电池的容量、循环及安全性能等特性。

当柔性屏幕逐步揭开神秘面纱、进入寻常百姓家时,另一个技术难题随之而来——如何让电子产品必不可少的电池也能够弯曲。记者从复旦杭州湾科创园了解到,园区内的宁波柔创纳米科技有限公司研发出柔性锂离子电池,目前部分产品已经在特种电池领域形成销售。

近日,宁波柔创纳米科技有限公司的首条纳米纤维隔膜生产线在宁波杭州湾新区投产。这条生产线由公司自主研发,在全球隔膜企业中处于领先水平,有望进一步推动高端隔膜国产化进程,显着提高新能源汽车的电池安全性。

基于纳米纤维增强技术和类3D打印技术制备的柔性锂离子电池,具有超薄和可反复弯曲的特点,其弯曲半径可达10mm,能量密度可达300Wh/L以上,与当前市面上屈指可数的同类电池相比,具有更好的柔性和更高的能量密度。

虽然我国已经形成了比较完善的动力电池产业链,但隔膜技术起步较晚,生产设备依然大量依赖进口,存在中兴式“被卡脖”风险。柔创科技则突破了造孔工艺、基体材料、制造设备等关键性技术,自主研发出一款创新性产品——纳米纤维隔膜,不仅在各项性能指标上达到国内领先、比肩国际的水平,而且成本不到国际同类产品的1/3。

目前,柔创纳米已将公司的柔性锂离子电池和柔性墨水屏幕相结合,开发出一款全柔性阅读器,该产品符合未来消费电子轻、薄、柔的特点要求,其弯曲半径可达30mm,可像画卷般展开和卷曲,柔性阅读器的出现,无疑是对现有便携阅读器产品的最大颠覆。

目前,柔性锂离子电池的开发除了新的高能量密度电池材料体系尚未成熟之外,电池无法弯曲也严重制约了柔性消费电子产品的开发与应用。可以说,柔性锂离子电池的突破将成为可穿戴设备甚至柔性手机等黑科技发展的关键。

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