全球首款可耐受1300℃高温的锂电池隔热材料在我国研发成功

4月17日消息，根据科技日报今天的报道，在四月初举办的第十四届储能国际峰会暨展览会上，南京工业大学的沈晓冬教授团队公开展示了全球首款能承受高达1300摄氏度高温的新型锂离子电池用高热阻气凝胶隔热片。

在扫描电子显微镜下，这种气凝胶呈现出由无数纳米颗粒交织形成的三维立体网络结构。经过团队反复调试，他们研制出厚度仅为2.3毫米的气凝胶隔热片，当一面经受1000摄氏度高温持续5分钟时，另一面的温度仍能保持在100摄氏度以下。

为了解决气凝胶制备过程中的难题，团队进行了系统性攻关，成功掌握了高效超临界干燥技术这一极其关键且难以操作的工艺。他们逐步突破了湿凝胶干燥、干燥釜压力控制以及成本控制等环节，开发出的新工艺使得乙醇回收率超过99.5%，从而将原料成本降低一半以上。

传统二氧化硅气凝胶是一种典型的脆性材料，而新能源电池在充放电过程中会对其产生反复挤压。受硅橡胶材料性能的启发，团队选择性地“去除”纳米孔网格中的部分连接节点，从而增强了整体网络的弹性。通过调整催化剂的用量和种类，并调节反应溶液的酸碱度，他们为气凝胶纳米孔生长过程中的水解-聚合反应创造了温和可控的环境，使气凝胶骨架形成一种长链且相对松散自由的形态，从而实现弹性压缩超过90%时，其结构和性能仍保持完好。

经过多年技术迭代，沈晓冬团队已成功研发出碳化硅、氮化硅、氮化铝、氮化硼等多种耐高温气凝胶隔热材料，将气凝胶隔热片的耐温性能从最初的650摄氏度提升到现在的1300摄氏度，热隔绝时间也延长至2小时。

根据报道，这些耐高温气凝胶隔热材料目前已广泛用于高温窑炉和航空航天领域，并应用于宁德时代、比亚迪、阳光电源、小米汽车等企业的动力电池中。

来源：IT之家