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柔创纳米:为柔性电子产品的发展提供无限可能
时间:19-06-24

  曾几何时,我们曾想象未来的电子阅读器可以像纸一样柔软,可以卷在一只笔上或者如同画卷一般展开,让喜爱阅读的人们出行更加便捷。现如今,柔性屏幕早已不是什么新技术,但如何让电池也能够弯曲却成为技术难题。位于复旦杭州湾科创园的宁波柔创纳米科技有限公司研发出柔性锂离子电池,为柔性电子产品的发展提供无限可能。

  目前,柔性锂离子电池的开发除了新的高能量密度电池材料体系尚未成熟之外,电池无法弯曲也严重制约了柔性消费电子产品的开发与应用。可以说,柔性锂离子电池的突破将成为可穿戴设备甚至柔性手机等黑科技发展的关键。

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  基于纳米纤维增强技术和类3D打印技术制备的柔性锂离子电池,该电池具有超薄和可反复弯曲的特点,其弯曲半径可达10mm,能量密度可达300Wh/L以上,与当前市面上屈指可数的同类电池相比,具有更好的柔性和更高的能量密度。

  该负责人表示,公司开发的柔性电池可反复弯曲3000次以上,比日韩类似产品具有更高的能量密度和弯曲能力,从而使得可穿戴设备具有续航时间更长。同时,采用高容量、高电压正极和高容量硅碳负极材料,纳米纤维增强结构稳定性,耐高温隔膜保证安全性,凝胶电解质全固态等一系列创新性技术,实现了比竞争对手更高的容量和更好的柔性。

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  目前,柔创纳米已将公司的柔性锂离子电池和柔性墨水屏幕相结合,开发出一款全柔性阅读器,该产品符合未来消费电子轻、薄、柔的特点要求,其弯曲半径可达30mm,可像画卷般展开和卷曲,柔性阅读器的出现,无疑是对现有便携阅读器产品的最大颠覆。

  在保障柔性锂离子电池反复弯曲后的安全方面,柔创纳米自主研发出国产化高端纳米纤维隔膜。这张看似简单的隔膜,实则在锂电池工作中发挥了巨大的作用——既要隔离正、负极接触防止电池短路,又要确保锂离子快速、顺畅通过,直接影响电池的容量、循环及安全性能等特性。

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  在柔创纳米的杭州湾基地生产车间内,公司员工正在机器设备旁忙碌而有序地工作着。“粗看像是普通的过滤纸,但如果将它放大几万倍的话,你们看到的将是另一番景象。”该负责人表示,这层薄薄的膜上均匀细密地分布着成千上万个肉眼难以看见的微孔,孔隙率相比普通隔膜要高出20%。通过这些微孔,锂离子能更快速地在正负极材料间“自由穿梭”,显著提升电池的充放电倍率。此外,纳米纤维隔膜在200℃基本无收缩,并且历经560℃针刺实验,不熔化、不形变,各项性能能够满足锂电池对隔膜的要求,大大降低了动力电池短路爆炸的风险,提升安全性。

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  目前,柔创纳米已形成小规模中试生产能力,为部分锂电池、超级电容生产企业提供隔膜样品,并完成前期的评估测试,在特种电池领域已形成销售。

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