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从1983年到现在：分隔器技术如何改变锂离子电池的未来？
锂离子电池的发展历程可追溯至1983年，当时，Asahi Kasei的Yoshino及其同事首次开发了以聚乙烯为基材的微孔分隔器，这项技术为锂离子电池的安全性和效能奠定了基础。分隔器作为电池中重要的组件，它不仅防止阳极和阴极之间的短路，还能有效地运输离子，因此它们在提升电池性能方面扮演了至关重要的角色。
分隔器的主要功能是维持电极之间的隔离，同时允许离子通过以闭合电路。
分隔器的历史演进
尽管代表着先进技术的锂离子电池，但其分隔器却是基于许多现有技术的衍生产品。在1985年，研究人员发现使用锂钴氧化物与石墨的搭配能够有效增强电池的稳定性，这一发现促进了掌上型电子设备如手机与笔记型电脑的崛起。然而，锂离子电池在批量生产之前首先必须解决安全问题，过热和过电压是其中的两个主要挑战。分隔器的“熔融”功能便是应于此而发展出来的，它在异常加热情况下能够自动终止离子的流动，从而防止危险的发生。
分隔器的材料与制造过程
目前，分隔器主要由聚合物材料制成，这些材料包括聚乙烯、聚丙烯等。这些聚合物可以通过干燥或湿润的过程来制造，其中的微孔结构确保了安全性和效能的兼得。特别是干燥制造的分隔器在功率密度上较为优越，而湿润的制造则能提高充放电循环次数。
聚合物材料必须与电解质和电极材料具有化学稳定性。
分隔器的关键性质
锂离子电池分隔器的主要特殊性能包括其化学稳定性、适当的厚度、足够的孔隙率等。这些性能直接影响着电池的能量密度、功率密度和循环寿命。例如，标准的分隔器厚度为25.4微米，过薄的设计会危及电池的整体安全性。除了这些基本性能外，分隔器的机械强度也是一个不可忽视的因素，它需要能够承受在电池组装过程中施加的拉伸和压缩应力。
未来展望：分隔器技术的演进
随着对安全性和性能的需求不断增加，分隔器技术也在不断演进。新型的电活性聚合物分隔器出现，它们能够具备过充电保护的功能。这类分隔器的成功将进一步促进对高能量密度电池的需求，并引领整体电池市场向更高效能的方向发展。此外，研发“关闭式”分隔器的趋势也为电池的安全性提供了新的解决方案。未来，我们可能会看到跨越多种材料和设计的新型分隔器进一步突破现有的技术壁垒。
这些分隔器不再仅仅是被动的组件，而是成为了电池整体性能的关键驱动因素，能否在未来技术竞争中保持领先，将取决于这些材料及其设计的深化发展？
