纳米纤维基凝胶电解质

凝胶电解质具有电导率高，界面电阻小，安全性高，稳定性好等优势，有望

替代传统锂金属电池液体电解液，解决锂金属电池的电解液泄露、高温胀气、锂

枝晶等安全问题。

纳米纤维具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率高、柔软、耐高低温及有机

溶剂腐蚀等特点，保证纳米纤维锂离子电池凝胶电解质具有很强的吸液和保液能

力。纳米纤维作为凝胶电解质支撑层不仅保证具有足够的吸收聚合物液体的能力，

而且保证电解质的柔性，为可穿戴电子设备提供柔性电源。

纳米纤维凝胶电解质具有以下优势:

1）具有足够的化学和电化学稳定性，有一定的耐湿性和耐腐蚀性；

纳米纤维凝胶电解质膨胀收缩现象不明显，小于 5%，电化学稳定窗口在 0-5

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V，满足锂离子电池使用要求，甚至为高压正极材料提供保证。

2）对电解液润湿性好，有足够的吸液保湿能力；

纳米纤维高的孔隙率，且大部分孔都是连通孔，保证了凝胶电解质与电极之

间良好的浸润性，增加了离子导电性，提高电池的容量，改善电池的充放电效率

和循环性能。

3）高低温性能优异，电导率高；

电池的使用温度范围通常在-20-60 ºC，商用 PP 膜在 100 ºC 保持 10 min 收缩

率达 10%，但纳米纤维隔膜在 140 ºC 下横向和纵向收缩率<2%，在 50 ºC 高温条

件下，相比于商用隔膜循环小于 100 次，纳米纤维隔膜在循环 300 次后容量保持

在 83.5%。

4）具有一定的抗张强度和抗刺穿强度；

纳米纤维膜的垂直拉伸强度>3.035 N，避免了凝胶电解质被锂枝晶刺穿，发

生短路，提高安全性。

5）成本低，适用于大规模工业化生产；

我们从设备到工艺已实现自主研制和开发，静电纺纳米纤维膜已实现大规模

生产。