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科技成果

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功能性高分子微孔膜材料

文章来源:本站原创

发布时间:2021-05-15 08:00:02

文章作者:本站编辑

成果图片: 


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1 聚丙烯多孔膜表面形貌。(a)双向拉伸膜。(b)单向拉伸膜。

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2 聚乙烯多孔膜表面形貌。

 

成果关键词:锂电池隔膜、防水透湿膜、分离吸附膜

成果转化信息:

一、 应用产业领域

领域:锂离子电池,防水透湿,分离吸附,过滤等领域

新能源汽车发展迫切需要大容量、高安全性的锂离子动力电池。锂电池隔膜是四大电池材料中至今未全面突破国际技术壁垒的材料,其性能直接影响电池安全性、容量和循环寿命。团队研发的锂电池微孔膜(图1,图2(a))在微孔结构均匀性、厚度一致性、透气极差、生产效率方面均优于国内现有水平,成果转化后可打破国内高端隔膜严重依赖进口的局面,助力新能源汽车产业发展。

防水透湿膜广泛用于医疗卫生、建筑保护及户外防护服等领域。团队研发的纳米纤维微孔膜(图2(b))具有孔隙率高、孔径分布均匀、力学性能优异、透气性能好等特点,成果转化后可替代现有防水透湿膜。

从海水中提取满足核燃料需求的铀引起工业届和学术届广泛关注。然而,这项技术要克服的最大挑战是海水中的铀浓度太低,仅为3.3 ppb。普通固体吸附剂很难从海水中吸附提取铀。经试验验证,团队研发的微孔膜是由10~100纳米纤维构成,比表面积巨大,经功能化改性后可用于铀等特定物质的吸附、分离。

二、 成果团队

成果负责人:李良彬教授、孟令蒲副研究员

三、 成果创新点

团队已建成流延、吹膜和双向拉伸薄膜加工在线研究平台(约3000万),获批建设安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室。团队以加工路线图为指导,研发能源环境为应用导向的微孔功能膜、信息显示为应用导向的光学膜和可持续农业发展的功能农膜,力争建成具有国际影响力、服务我国高性能薄膜产品研发的基地。

关键技术指标

性能

单位

微孔膜

厚度

μm

5-80

孔隙率

%

30-70

透气性能

s/100 ml

10-400

单线产能

万平米

4000

成本

元/平米

0.5

基于薄膜加工参数空间材料基因图谱可实现多重尺度结构精确调控,解决了行业薄膜结构、形貌稳定性差,力学性能低,厚度波动大、产品一致性差,成品率低,生产效率低下等关键技术挑战。核心解决问题、核心优势

四、 技术成熟度及应用前景

本项目技术已在产线上完成生产验证,引入资金后可直接产业化生产。

应用前景

1、锂电池隔膜可用于动力、储能、移动电源等领域。

2、纳米纤维微孔膜可作为防水透湿膜用于医疗卫生、建筑保护及户外防护服等领域。

3、纳米纤维微孔膜经功能化改性,可用于核素吸附检测、分离等领域。

五、 转化计划

1、 团队与政府、投资基金联合成立功能高分子薄膜研发中心(实验室)

2、 锂电池隔膜、防水透湿膜等多孔膜技术成果可引入资本投资,或技术许可、作价入股。

3、 纳米纤维微孔膜,联合开发。

六、 所需支持

1、团队与政府或投资基金联合共建功能高分子薄膜研发中心(或实验室)需要1000万元的资金支持及1000平米左右的研发场地。

2、锂电池隔膜成果产业化需引入资金5000万元,建设电池隔膜生产线。

3、纳米纤维微孔膜成果产业化需引入资金3000万元,建设微孔膜生产线,生产产品应用于防水透湿等领域。

七、 预期开发时间

1、联合实验室建设周期约2年

2、锂电池隔膜、防水透湿膜成果产业化项目建设周期约1年

八、专利、鉴定、获奖情况

1. 一种改性超高分子量聚乙烯纤维、其制备方法及应用,ZL 201610029809.6(发明,已授权);

2. 一种锂电池微孔隔膜及其制备方法,ZL 201510953612.7(发明,已授权);

3. 一种聚烯烃微孔隔膜的制备方法,ZL 201510130733.1(发明,已授权);

4. 一种超高分子量聚乙烯多孔纤维及其制备方法,ZL 201510160662.X(发明,已授权);

5. 一种聚乙烯防水透湿膜及其制备方法, 201811346217.2(发明,申请中);

6. 一种孔结构均匀、高透气性聚丙烯微孔膜及其制备方法, 201611094827.9(发明,申请中);

7. 一种聚烯烃纳米纤维膜及其制备方法,201710154786.6(发明,申请中);

8. 一种聚乙烯微孔隔膜及其制备方法, 201710026103.9(发明,申请中);

9. 一种聚烯烃微孔膜及其制备方法,201710894937.1(发明,申请中);

10. 一种高柔软性BOPP薄膜的制备方法,201510559539.5(发明,申请中)。