Een team van Koreaanse onderzoekers, aangesloten bij UNIST krijgt de media-aandacht omdat ze een groene materiaalstrategie hebben voorgesteld voor de ontwikkeling van slimme batterijscheiders die verder gaan dan de huidige state-of-the-art tegenhangers.

De bevindingen verschijnen in het nummer van 6 juli van: Nano-letters , co-auteur van Prof. Sang-Young Lee (School of Energy and Chemical Engineering), Prof. Byeong-Su Kim (School voor Natuurwetenschappen), de hoofdauteurs van de studie Jung-Hwan Kim (School of Energy and Chemical Engineering) en Minsu Gu (School of Energy and Chemical Engineering), en vier anderen.

In de studie, het onderzoeksteam presenteerde een nieuwe klasse van batterijscheiders op basis van de hiërarchische/asymmetrische poreuze structuur van de heterogelaagde nanomat ("c-mat separator"), als een ongekende membraanmogelijkheid om opmerkelijke vooruitgang in celprestaties mogelijk te maken die veel verder gaan dan die toegankelijk zijn met conventionele batterijscheiders.

Onder de belangrijkste batterijcomponenten, separatormembranen stonden niet in het middelpunt van de belangstelling in vergelijking met andere elektrochemisch actieve materialen, ondanks hun belangrijke rol bij het mogelijk maken van ionenstroom en het voorkomen van elektrisch contact tussen elektroden. Deze studie introduceert nieuwe chemische functionaliteiten voor scheidingsmembranen, daardoor ongekende voordelen voor de batterijprestaties.

De c-mat-scheider bestond uit een dunne nanoporeuze TPY-CNF-mat als toplaag en een dikke macroporeuze elektrospun PVP/PAN-mat als dragerlaag. Volgens het onderzoeksteam naast de eerder genoemde structurele uniciteit, een ander opvallend kenmerk van de c-mat-scheider is de hogere ionengeleiding in vergelijking met de bestaande PP/PE/PP-scheiders.

"Deze baanbrekende ontdekking zal de weg vrijmaken voor de volgende generatie lithium-ionbatterijen, met aanzienlijk verbeterde prestaties en verhoogde energie-efficiëntie, " zegt JungHwan Kim, de hoofdauteur van het onderzoek.

Het onderzoeksteam merkte op, "We stellen ons voor dat de c-mat separator, profiteren van zijn structurele uniciteit en chemische functionaliteiten, zal een nieuw pad openen voor de ontwikkeling van hoogwaardige slimme scheidingsmembranen voor mogelijk gebruik in stroombronnen van de volgende generatie en in permselectieve membraanfiltratiesystemen voor hoge massaflux / verwijdering van zware metaalionen."