中国科学院近代物理研究所材料研究中心与兰州大学、先进能源科学与技术广东省实验室联手，通过创新的离子径迹技术，成功研发出高性能锂离子电池所需的聚酰亚胺耐高温隔膜，相关成果已在美国化学学会纳米期刊上发布。
在锂离子电池中，隔膜的作用举足轻重，它不仅隔离正负极，还负责锂离子的传导，对电池安全有着至关重要的影响。当前，尽管商用锂离子电池的能量密度已达到300瓦时每千克，并在持续提升中，但安全性问题仍然亟待解决。传统的聚烯烃隔膜热稳定性不佳，孔隙结构不均匀，容易在高温下收缩，从而引发电池内部短路和热失控。
聚酰亚胺材料因其出色的热稳定性、高强度和良好的化学稳定性，被视为提升电池安全性的理想隔膜材料。研究团队针对聚酰亚胺进行了深入研究，力求开发出具有均匀孔道结构且可控制备的隔膜，以提升电池的整体安全性。
利用兰州重离子研究装置，科研人员成功开发出基于离子径迹技术的聚酰亚胺耐高温隔膜制备新工艺。这种新型隔膜在多个方面均表现出显著优势：其机械强度高达150.6兆帕，能够在450摄氏度的高温下保持结构稳定，孔径分布极为均匀，且孔道结构呈垂直排列。
实验结果显示，在3毫安每平方厘米的条件下，装备了这种隔膜的锂/锂对称电池能够稳定循环1200小时，同时在锂金属电极表面实现了均匀且致密的锂沉积，证明了其卓越的锂枝晶抑制能力。在常温条件下，使用这种隔膜的磷酸铁锂软包电池能够稳定循环1000次，容量保持率高达73.25%，并且在150摄氏度的高温环境下仍能正常工作。
该研究不仅为高性能锂离子电池隔膜的开发提供了新的思路，也为提升锂离子电池的安全性提供了有效的技术途径。
