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863 计划新材料技术领域科技成果汇总表 课题编号 2006AA03Z233 成果名称 凝胶锂离子电池隔膜与电解质的设计与制备 成果简介 聚合物隔膜是二次锂离子电池的四大材料之一，其成本占整个电池的 20%以 上。目前我国的锂离子电池隔膜还主要依赖进口，国产聚丙烯隔膜的技术水平与 国外先进产品也有较大的差距。另一方面，大容量、高功率的动力电池是二次锂 离子电池技术的发展方向，其中由电解质体系引起的安全问题是动力锂离子电池 技术发展中需要重点解决的问题。围绕这两个问题，本课题开展的研究及取得成 果有以下几个方面。1、聚烯烃隔膜的制备技术：建立了不同湿法制备 PP、PE 隔 膜制备及活化改性的方法，确定制膜的关键原料和制膜工艺。2、含氟聚合物活 性隔膜的制备技术：分别以 PVDF 和 PVDF-HFP 等含氟聚合物为主要原料，建立了 相转化法制备聚醚共混氟聚合物活性多孔隔膜制备技术，制备的膜厚度在 30-50 微米，孔径为 0.2-1.0 微米，孔隙率在 60%以上，电解液吸收率可达到200wt%， 锂离子电导率达到 4mS/cm。不同于现有的惰性PP、PE 隔膜，该共混膜可以被电 解液溶胀活化，电解液保液率高，电化学稳定窗口大于 4.5 V，尤其适合用做动 力锂离子电池的隔膜材料。3、锂离子凝胶膜材料的设计与制备技术：设计了一 系列交联聚醚基质的锂离子凝胶电解质，建立了这些凝胶电解质的制备技术。同 时，采用含氟聚合物活性隔膜，制备除了多孔骨架型锂离子凝胶电解质膜，该膜 的锂离子电导率在 1mS/cm 以上，力学强度高，可以代替目前的活化PVDF-HFP 膜 用做动力电池的电解质体系，同时可以实现按照传统的液体锂离子电池制作工艺 制造凝胶型动力锂离子电池。4、凝胶型锂离子电池制备的关键技术：通过研究 多孔骨架型凝胶电解质与不同电极材料组合成电池的充、放电研究，确定了一系 列正极/电解质/负极组合关系，组装的电池样品，充放电循环 200 次以上时容量 仍保持在 90%以上。根据这些关键技术可以直接进行凝胶型锂离子电池系统的设 计和电池的制作。上述有关研究成果，发表论文 10 篇，获得/申请发明专利5 项。 成果持有人 浙江大学 （单位） 联系人 朱宝库，zhubk@, 0571 及联系方式 希望与企业 专利技术授权/转让；或产学研合作；或合作开发隔膜产品的规模化生产及应用 对接的方式 技术 863 计划新材料技术领域科技成果汇总表 课题编号 2009AA03Z233 成果名称 高效低成本环保型 CuInS2 纳米晶复合薄膜电池研究 成果简介 研发了一种环境友好的、易于控制的、节能降耗的低温溶液化学合成技术， 低成本规模化制备 CIS 纳米晶复合薄膜太阳能电池的关键材料；初步建立了 一种理论模型，可以计算和筛选高效低成本环保型 CIS 电池关键材料（包括 窗口层、缓冲层和背接触材料等），解决各材料之间的晶格失配问题，以期 能够提高电池性能；探索了一种简单、环保的新工艺，低成本制备高效率的 新型 CIS 纳米晶复合薄膜太阳能电池。 具体内容举例如下：1）探索了新型结构的太阳能电池。采用简单的溶剂 热法直接在导电 FTO 玻璃和丝网印刷的 TiO 膜上沉积一层 CuInS 膜 2 2