锂离子电池是当今世界广泛使用的一类可充电电池。可能妨碍这些电池功能的过程之一是阴极和阳极(完成电池内电路的导体)之间的直接接触引起的内部短路。

为了避免这种情况，可以采用由聚烯烃(一种聚合物)组成的隔板来保持分离。然而，这些隔膜会在较高温度下熔化，并且电解质吸收不充分(对于在电极之间传输电荷至关重要)可能会导致短路和效率降低。为了解决这些问题，已经提出了几种不同的方法。

其中一种方法是在隔膜上涂上陶瓷涂层，以改善它们处理压力和热量的方式。然而，这会增加隔膜的厚度，降低其粘附力，并损害电池性能。另一种技术是在称为接枝聚合的过程中使用聚合物涂层。这涉及将单个单元(单体)附着到分离器上，以赋予它们所需的品质。

最近发表在《储能材料》上的一项研究表明，在聚丙烯 (PP)隔膜上成功进行了接枝聚合，其中包含均匀的二氧化硅 (SiO 2 ) 层。这一发现是仁川国立大学能源与化学工程系助理教授 Jeongsik Yun 联合研究的结果。

云博士的动力来自于电动汽车对高性能电池材料的需求，以实现更长的行驶里程，这是他一直积极致力于的领域。除了提高电池性能之外，他的目标是缓解消费者对电池爆炸的担忧，这可能会影响他们接受电动汽车的决定。

他表示：“电池爆炸经常是由隔膜熔化引发的。商用电池隔膜由聚烯烃制成，这是一类易受热的聚合物。因此，我们的目标是通过涂层来提高商用隔膜的热稳定性。”它们采用耐热材料，例如 SiO 2颗粒。”

在本研究中，对 PP 隔板进行了多种改进。最初，它涂有一层聚偏二氟乙烯，这种化学物质被选择来增强电解质亲和力和热稳定性，同时还引入接枝反应位点。然后，隔膜经历了甲基丙烯酸酯分子的接枝，随后是SiO 2颗粒的最终涂层。这些修改使隔膜变得更强、更耐热，抑制锂枝晶的生长，并有助于提高循环性能。

这些修改不仅保留了锂离子电池单位体积的能量存储，而且在电池性能方面优于其他涂层方法。因此，这项技术有望创造出坚固的隔膜，并推动锂离子电池在电动汽车和储能系统中的使用。

“我们希望这项研究的结果能够使高安全性锂电池的开发成为可能。我们相信这些电池的热稳定性将大大有利于当前对火敏感的电动汽车领域。从长远来看，这可以激励人们选择电动汽车，并在城市地区减少人们因呼吸内燃机产生的污染空气而遭受的痛苦。”云博士设想道。

总之，这项研究提出了一种可靠的方法来创建创新且耐用的锂离子电池隔膜，有可能为更绿色的未来铺平道路。