时至今日,三星依旧是市场占有率最高的手机厂商,说起三星手机就不得不提起那“惊爆世界”的Note7。Note7的爆炸门可以说是三星最耻辱的事件之一。所以说,在便携设备傍身的今天,锂离子电池(LIBs)安全的重要性,不可忽视。


其中,隔膜材料对LIBs的安全起着非常重要的作用,一方面要避免发生短路,另一方面为锂离子提供传输通道。理想的LIBs隔膜材料应该具有较高的多孔性、良好的电解质润湿性,同时还需具有良好的耐热稳定性。此外,隔膜材料还需由良好的电化学稳定性和力学强度。


近期,研究人员基于非溶剂诱导相分离方法,采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和丙三醇(Gly)两种致孔剂成功制备了多孔聚酰亚胺(PI)膜。通过扫描电子显微镜确认到,这样的制备方法与使用单一致孔剂相比,制作出来的膜拥有更高的孔隙率与更均匀的孔分布。


与目前商用的PE隔膜相比,这种膜在碳酸盐和醚类电解质中均表现出优异的耐热稳定性,180℃下保持有良好热尺寸稳定性,这种膜在LiTFSI和LiPF6电解液中还具有更好的离子传导率和润湿性,此外,PI隔膜的抗拉强度为23.7MPa,易于电池的制备。


研究人员进一步将PI隔膜组装到纽扣电池(CR2025)中,采用LiFePO4作为阴极、金属锂作为阳极。研究发现,基于PI隔膜组装的纽扣电池表现更为牢固稳定,表现出高速率、优良循环性能和高安全性的特点,即使在140℃加热1小时后仍然正常工作。


由此可见,这种新型的PI隔膜有望应用于高安全性、高容量和高功率的LIBs制备。



当然了,作为最优秀的高分子材料,PI的应用远远不只是LIBs隔膜这么简单,它几乎贯穿工业的各个领域。


来举几个简单的例子,智能手机基本是现在每一个人都离不开的东西,我们就以手机为媒,来看一下PI的运用之广泛。


5G跟折叠手机是2019年手机最大的两个话题,折叠手机的出现可以说是引起了全世界关注的焦点。


折叠手机的折叠最让人关注的就是其屏幕的折叠,毕竟在大多数人的观点里,手机的屏幕就是刚性的,但是,折叠手机却不是这样,三星的Galaxy fold跟华为的mate X都采用了CPI手机盖板,柔性的CPI盖板让不可能成为了可能,虽然相较于玻璃来说,CPI有着欠缺,但是在这个世界,能引起潮流才是最大的优势,CPI的可挠性就可以成为引起潮流的资本,而玻璃暂时还做不到。


5G不单单只是手机的话题,但是5G手机绝对是5G时代大部分人接触最多的终端产品。PI在5G手机里的应用是什么呢?手机盖板,柔性线路以及天线。


就拿天线来举例子,虽然现在的LCP是5G天线最热门的话题,但是PI依旧是手机的主流天线。诚然,LCP拥有更好的性能,但是LCP 软板较脆,不利模块厂商生产良率,而且由于目前技术限制,提升LCP生产良率,可能会降低天线效能。


有报告指出,由于LCP天线工艺复杂、良品率低、议价能力低、供应厂商少的缘故,将会在明年新iPhone用上Modified PI天线,已经具备与LCP天线相同的高频段性能表现。


Modified PI就是改进配方的聚酰亚胺天线,MPI因为是非结晶性的材料,所以操作温度宽,在低温压合铜箔下易操作,表面能够与铜较易接着,且价格较亲民。目前MPI天线效能因氟化物配方改善而提升,在10-15GHz的高频(或更低)效能已与LCP相当。


虽然未来LCP很可能会是5G的大赢家,但至少,从现在来看,MPI依旧会是手机天线的主流。



来源:膜链