东丽开发出树脂阳极集流体薄膜

盖世汽车讯 据外媒报道，东丽株式会社（Toray Industries, Inc.）宣布开发出用于负极集流体的薄膜，该薄膜满足集流体材料的全部四项关键要求：耐氧化与耐还原性、金属层附着力、机械强度以及热稳定性。

这款新开发的薄膜是用于薄膜集流体的树脂薄膜基材。它使得锂离子电池中传统的铜箔集流体能够被采用树脂薄膜基材的薄膜集流体所替代。东丽已证实，使用该新薄膜的集流体能实现与传统铜箔集流体相当的电池性能。该公司已利用量产设备生产该薄膜，并开始向客户提供样品。预计这款新薄膜将有助于实现锂离子电池的轻量化。

传统的负极集流体采用导电铜箔，负责从电池负极导出电流。随着对更高能量密度的追求，市场对更轻量化电池的需求日益增长，这推动了薄膜集流体的开发——即在树脂薄膜基材上形成超薄铜层的集流体。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜虽可用作正极侧的树脂基材，但在负极的强还原性环境中会发生降解。此前，市场上尚无其他树脂薄膜基材能同时满足耐还原性、金属层附着力、机械强度及热稳定性这四项性能要求。

东丽利用其独有的聚合物合金技术，结合聚合物设计与成膜技术，通过先进的结构控制手段，开发出了一种能够满足上述四项要求的新型树脂薄膜基材。采用该新型薄膜制成的负极集流体，不仅具备优异的耐还原性和极强的铜层附着力，还拥有媲美铜箔的机械强度以及低热收缩特性。在电池单体评估测试中，其性能表现与传统铜箔集流体相当。

采用这种新型薄膜的集流体，其重量比传统的铜箔集流体轻50%至60%，预计可使电池单体重量降低约10%。重量能量密度的提升有助于延长移动设备的运行时间、提高能效，并增加无人机和电动汽车的续航里程。东丽估算，若将节省下来的重量用于增加活性物质的用量，在特定条件下电动汽车的续航里程有望提升高达10%。此外，在铜供需紧张的背景下，该薄膜通过减少铜的使用量，也有助于稳定材料成本。

东丽利用量产设备生产了厚度为4.5微米的标准级薄膜，并已开始向客户提供样品。目前，公司正在探索进一步减薄该薄膜厚度的方法。公司计划将该薄膜商业化，应用于移动设备、无人机及电动垂直起降飞行器（eVTOL）的中小型电池，同时也正在考量其在电动汽车和储能系统用大型电池领域的应用。

东丽将继续利用其在聚合物化学、纳米技术和薄膜制造领域的核心技术，研发并实现先进材料的商业化，从而提升电池性能，减轻电池重量，并提高资源利用效率。这些努力将创造新的价值，并为社会进步做出贡献。