锂离子电池在今天的世界中被广泛用作可充电电池。其中一个可能破坏这些电池性能的过程是由正极和负极之间的直接接触引起的内部短路（构成电池内部电路的导体）。
为了防止这种情况发生，可以使用由聚烯烃（一种聚合物）制成的分隔层来保持隔离。然而，这些分隔层在高温下会熔化，并且不正确的电解质吸附（对于电极之间的电荷传输是必需的）可能会导致短路和效率降低。已经提出了几种不同的方法来解决这些问题。
其中一种方法是在分隔层上应用陶瓷涂层以提高其耐压和耐热性。然而，这可能会增加分隔层的厚度，降低其附着力，并降低电池性能。另一种技术是使用聚合物涂层，在一个称为接枝聚合的过程中进行。这涉及将单体（单元）连接到分隔层上以赋予其所需的性质。
《储能材料》（Energy Storage Materials）杂志上发表的最新研究证明，成功将硅石（SiO2）的均匀层接枝于聚丙烯（PP）分隔层上。这一发现是因为仁川大学的能源与化学工程系的Dr. Jeongsik Yun与其他研究人员的合作工作结果。
徐教授受到了电动汽车电池需要高性能材料以实现更大行驶里程的需求的启发，这也是他一直致力于的领域。除了改善电池性能，他的目标是缓解消费者对电池爆炸问题的担忧，这可能会影响他们采用电动汽车的决策。
根据他的说法：“电池爆炸常常是由分隔层熔化引起的。商业电池分隔层由聚烯烃（一类对热敏感的聚合物）制成。因此，我们的目标是通过涂覆耐热耐用的热材料（如SiO2颗粒）来提高商业分隔层的热稳定性。”
在这项研究中，PP分隔层经历了几次改进。首先，它被涂覆了一层聚偏氟乙烯，选择这种化合物主要是为了增强与电解质的亲和性和热稳定性，同时引入接枝反应位点。然后，分隔层经历了甲基丙烯酸酯分子的连接，最后进行了一层SiO2颗粒的涂覆。这些改进使得分隔层更加牢固和耐热，抑制了锂枝晶生长，并且有助于改善循环性能。
常见问题解答：
1. 什么是破坏锂离子电池性能的主要过程？
– 锂离子电池性能的一个破坏过程是由正极和负极之间的直接接触引起的内部短路。
2. 如何防止这种情况发生？
– 为了防止内部短路，可以使用由聚烯烃制成的分隔层来保持正极和负极之间的隔离。
3. 使用聚烯烃分隔层可能存在什么问题？
– 聚烯烃分隔层在高温下会熔化，并且不正确的电解质吸附可能会导致短路和电池效率降低。
4. 有哪些提出的方法来解决这些问题？
– 提出的方法之一是在分隔层上应用陶瓷涂层以提高其耐压和耐热性。另一种方法是通过接枝聚合使用聚合物涂层。
5. 接枝聚合是如何工作的？
– 接枝聚合涉及将单体（单元）连接到给定表面上，以赋予所需的性质。
6. 在锂离子电池领域的最新研究结果是什么？
– 最新研究证明成功将硅石（SiO2）的均匀层接枝于聚丙烯（PP）分隔层上。这种方法提高了分隔层的热稳定性和电池性能。
7. 在电动汽车中提高电池性能的目标是什么？
– 提高电池性能对于实现电动汽车更大的行驶里程至关重要，也能缓解消费者对电池爆炸问题的担忧。
定义：
– 锂离子电池：一种使用锂作为正极和离子交换物质（电解质）进行电荷传输的可充电电池。
– 分隔层：电池中用于将正极与负极分隔开的材料，同时保持离子导电性。
– 聚烯烃：一种包括聚乙烯和聚丙烯的聚合物。
– 接枝聚合：将单体（单元）连接到给定表面以赋予所需性质的过程。
链接：
– 在《电动汽车杂志》（Electric Vehicles Magazine）上了解更多关于电动汽车的内容
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