IT之家 4 月 17 日消息,據(jù)科技日報今日報道,在 4 月初舉行的第十四屆儲能國際峰會暨展覽會上,南京工業(yè)大學教授沈曉冬團隊展示了全球首款可耐受 1300℃ 高溫的新能源鋰離子電池用高熱阻氣凝膠隔熱片。

在掃描電鏡下,氣凝膠呈現(xiàn)出由無數(shù)納米顆粒編織而成的立體網(wǎng)絡結構。團隊幾經(jīng)調(diào)試,研發(fā)出 2.3 毫米厚的氣凝膠隔熱片,可以在一面承受 1000℃ 的高溫 5 分鐘后,另一面溫度不超過 100℃。
為解決氣凝膠制備難題,團隊經(jīng)過系統(tǒng)性攻關,又攻克了高效超臨界干燥技術這一極難掌握的關鍵過程,一步步突破濕凝膠干燥、干燥釜壓力控制、成本控制等關卡,開發(fā)的新工藝實現(xiàn)乙醇回收率超 99.5%,讓原料成本降低一半以上。
傳統(tǒng)二氧化硅氣凝膠是典型的脆性材料,新能源電池的充放電會對其造成反復擠壓,團隊受硅橡膠材料性能的啟發(fā),決定選擇性“敲除”納米孔網(wǎng)格的部分連接節(jié)點,增加整張網(wǎng)的彈性。
他們通過調(diào)整催化劑的用量和種類,調(diào)試反應溶液的酸堿度,為氣凝膠納米孔生長過程中的水解 — 聚合反應提供溫和可控的環(huán)境,使氣凝膠骨架長成一種長鏈的、相對松散自由的形態(tài),氣凝膠彈性壓縮超 90% 而結構和性能依然沒有被破壞。
歷經(jīng)多年技術迭代,沈曉冬團隊已經(jīng)研發(fā)出碳化硅、氮化硅氮化鋁、氮化硼等多種耐高溫氣凝膠隔熱材料,將氣凝膠隔熱片的耐溫性從最初的 650℃ 提升到如今的 1300℃,熱隔絕時間延長至 2 小時。
IT之家從報道獲悉,目前這些耐高溫氣凝膠隔熱材料已經(jīng)廣泛應用于高溫窯爐、航空航天,以及寧德時代、比亞迪、陽光電源、小米汽車等企業(yè)的動力電池中。
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