11月17日，据国家知识产权局公告，宁德时代新能源科技股份有限公司取得一项名为“一种聚酰亚胺微球及其制备方法、负极极片、电池和用电装置”的专利，专利申请日期为2023年10月。

本申请提供了一种聚酰亚胺微球，所述聚酰亚胺微球的D50粒径为0.8-2.6μm，所述聚酰亚胺微球的比表面积满足：20≤BET≤70。

本申请还提供了一种聚酰亚胺微球及其制备方法、负极极片、电池和用电装置。本申请提供的聚酰亚胺微球具有孔径分布均匀、比表面积大的特点，使用本申请提供的聚酰亚胺微球作为负极活性材料制成的二次电池具有改善的能量密度。

当聚酰亚胺作为锂离子电池负极活性物质时，锂离子的扩散路径和锂离子发生电荷转移时的电极/电解质界面的大小受到聚酰亚胺微观形貌的影响，合适的微观形貌不仅能够有效避免电极材料的粉化和团聚，还可以提升电池的循环稳定性。

1、隔膜安全策略

对于电池而言，能燃烧的不仅是电解液，还包括隔膜、黏结剂等。所以，单纯开发不燃电解液很难在真正意义上解决电池的安全性问题。提升其他组件的阻燃性能也是提高电池安全性的当务之急。

对于隔膜来说，其主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路以及通过Li+的功能。锂离子电池用隔膜为聚烯烃微孔膜，通常为单轴拉伸聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)、双轴拉伸PE或多轴拉伸PE/PP。

这些商业化的隔膜易燃且热稳定性差，因此安全可靠的锂离子电池需要提高隔膜的阻燃性和热稳定性。一般认为理想的隔膜需要具备以下性质：

➢ 具有较高的化学稳定性和界面稳定性；

➢ 拥有优异的电解质润湿性和电解液保留性；

➢ 卓越的热稳定性和机械强度。

2、从结构出发设计并制备新型安全性隔膜

近年来，更加智能的隔膜备受关注。为了电池在高温条件下的安全性，有研究学者开发了温度响应隔膜，并将其用作锂离子电池中的调节器。随着温度的升高，隔膜的孔隙率、导电性、润湿性等一些特征可能会发生变化，从而改变锂离子电池的工作状态。

有一些智能隔膜主要是用来解决特定活性材料的问题，对于锂硫电池，开发的智能隔膜主要用来抑制多硫化物的穿梭效应。

综上所述，隔膜作为锂离子电池的重要组成部分对电池的性能有重要的影响。改性聚烯烃隔膜是实现提高隔膜热稳定性的简单方法。使用高熔点的聚合物或无机材料对隔膜进行修饰，可以降低原始隔膜的热收缩率，其本质类似于给隔膜穿上一层“外骨骼”，用来抵御热冲击和机械冲击。

此方法还能够提高隔膜的其他性能，例如离子电导率和电解液吸收能力，有助于增强锂离子电池的循环稳定性和放电稳定性。还可以试着开发与新型电解液(如离子液体)兼容的隔膜，应进一步提出创新的隔膜优化方法。

无机陶瓷材料由于其出色的热稳定性和阻燃性而成为有前途的隔膜材料，而陶瓷固有的脆性导致了加工性能和耐冲击性能较差因而阻碍了它们的应用，因此需进一步设计具有合理微观结构的陶瓷纤维。

虽然近年来新型隔膜设计理念不断升级，隔膜制备的技术不断更新，但是先进的制备技术也意味着制备成本的升高，目前的新型隔膜一直停留在实验室阶段，无法迅速转向大规模应用阶段。因此未来锂离子电池隔膜需要加快从实验室向工业化生产的转化，优化合成方法，降低制备成本。

除此以外，隔膜在保证具备基本功能的同时，还要更加环保，逐步转向可持续的生物质材料。锂离子电池中其他部件的热稳定性，如黏合剂和活性材料，应进一步提高，以避免高温条件下的不确定性。作为电池安全的一道防线，预计未来的隔膜将更加稳定、更安全、更智能，以支持先进的锂离子电池。

文章来源： 化工新材料，锂电动态