Шта је сепаратор?
сепаратор
Сепаратор је кључна компонента литијум{0}}јонских батерија. То је микропорозна мембрана која се користи за раздвајање позитивних и негативних електрода и функционални је полимерни материјал са микропорозном структуром наноразмера, као што је приказано на слици 7-9. Перформансе сепаратора одређују структуру интерфејса батерије, унутрашњи отпор и друге карактеристике, директно утичући на њен капацитет, животни век и безбедност. Раздвајач-високих перформанси игра виталну улогу у побољшању укупних перформанси батерије. Његова главна функција је да спречи кратке спојеве изазване контактом електрода, док истовремено дозвољава пролазак јона електролита. За литијум{9}}јонске батерије, пошто је електролит систем органских растварача, потребни су сепараторни материјали отпорни на органске раствараче. Генерално, користе се порозне полиолефинске мембране високе{10}}врсте танког филма.
Перформансе сепаратора литијум{0}}јонских батерија одређују структуру интерфејса батерије и унутрашњи отпор, директно утичући на њен капацитет, животни век и безбедност. Технички захтеви за сепараторе литијум{2}}јонских батерија су:
1) Изолациони учинак: сепаратор је електрично проводљиви изолатор, који обезбеђује механичку изолацију између позитивне и негативне електроде.
2) Висока јонска проводљивост: Мора да минимизира отпор кретању јона електролита, поседујући одређену величину пора и порозност да би се обезбедила ниска отпорност и висока јонска проводљивост, омогућавајући добру пропустљивост литијум{1}}јона.
3) Хемијска стабилност и електрохемијска инертност: Мора бити довољно стабилан на електролит, потенцијалне нечистоће, електродне реактанте и продукте реакције електроде, спречавајући растварање или деградацију. Пошто је растварач електролита јако поларно органско једињење, сепаратор мора бити отпоран на корозију електролита и поседовати довољну хемијску и електрохемијску стабилност.
4) Минимално одбијање од електролита: Мора имати добру способност влажења у електролит и довољан капацитет апсорпције течности и задржавања влаге.
5) Потребна је висока механичка чврстоћа како би се спречило кидање и деформација током обраде. Довољне механичке особине, укључујући чврстоћу на убијање и затезну чврстоћу, су од суштинског значаја, док се дебљина минимизира.
6) Димензиона стабилност је кључна. Минимална промена димензија испод тачке топљења је неопходна да би се спречили кратки спојеви између позитивне и негативне електроде. Добра просторна стабилност и равност, заједно са високом униформношћу у дебљини и величини пора, такође су важни.
7) Добра термичка стабилност и заштита од аутоматског искључивања су од суштинског значаја. Батерије за напајање постављају још веће захтеве за сепаратор, обично користе композитне мембране.
8) Потребно је минимално термичко скупљање да би се ефикасно спречила миграција честица, колоида или других растворљивих супстанци између позитивне и негативне електроде. У супротном, може доћи до кратког споја, што ће довести до термичког нестанка батерије.
Различити системи и апликације литијум{0}}јонских батерија имају различите захтеве за сепараторе.
