隔膜，

是锂电材料中技术

壁垒最高的一种高附加值材料，

同时也是锂电池结构中的关键组件之一，

被视为提升性能

和保证安全的“关键一层”。

今天要给大家介绍的

明月湖黑科技，

是一张白色的薄膜，

它的学名叫“纳米纤维膜”。

从表面上看，

“纳米纤维膜”并无特别之处。

当我们用电子显微镜放大5000倍后，

您会看到这样的场景：

薄膜内部，

是像鸟巢一样的三维多孔结构，

在它面前，

花粉、病毒、PM2.5

这些原本微小的物体都显得有些庞大。

在明月湖畔，重庆交通大学绿色航空技术研究院的实验室内，有一群“电化学纺织工”，就正在这张膜上，织就新材料发展的蓝图。

在位于明月湖畔的重庆交通大学绿色航空技术研究院，副院长杨大祥带我们做了三个有趣的实验，以直观展现纳米纤维膜的特性。

在实验模具中，上层的水，漏不到纳米纤维膜的下层，水汽却能穿过膜到达上层。

重庆交通大学绿色航空技术研究院副院长、绿色能源材料与智能制造研究所所长杨大祥介绍说，纳米纤维膜的孔径介于几十纳米到一百纳米，这个孔隙是介于空气分子和水雾分子之间的，所以水下不来，气出得去，所以气泡就能够很均匀地冒出来。

试验中分别选用了三种材料：

其中，家用保鲜膜，耐高温约120℃，可以很明显地观察到，在明火靠近后，它持续燃烧、冒烟；而市面上正在应用的动力电池涂覆隔膜，耐高温约150℃，在明火靠近后冒烟且产生了微弱明火；而纳米纤维膜，耐高温约250℃，并没有燃烧，只是有轻微收缩。

杨大祥解释说，明火的温度高达五六百度，所以纳米纤维膜略微有收缩，但是它是一种不可燃的材料。

杨大祥院长指着实验仪器中拉伸的纳米纤维膜告诉我们，20微米这么厚的薄膜，能够承受5到10兆帕的这个拉力。

2018年，中国科协发布60个重大科学问题和重大工程技术难题，代表了我国科技领域真正的“硬骨头”，纳米纤维榜上有名。杨大祥团队便是致力于这一新材料在动力电池等领域的研发应用。

杨大祥院长介绍，锂离子电池隔膜除了需要正负极绝缘外，还需要一种纳米多孔结构，让锂离子顺利地导通，同时，还要满足在电池隔膜里面对力学等综合性能的需求。

隔膜性能直接影响电池的容量、循环

以及安全性等。

当下主流的陶瓷涂覆隔膜，

将纳米级陶瓷颗粒涂覆在电池隔膜上，

以提高其性能。

杨大祥团队则自主研发出

“纺织”而成的纳米纤维隔膜。

杨大祥院长带我们来到“纺织”纳米纤维膜的实验台，介绍到，纺丝液就是纺丝的原料，原料也就各类高分子材料。通过压力把纺丝液送到针头，给它施加高压静电，通常是从2万伏到10万伏。针头对面的滚筒，则是一个接地的低压，高压和低压之间形成一个高压电场，在这个电场力的作用下，把原料拉成了头发丝千分之一这么细的丝。

我们现在看到的是一根针喷射成丝。实际上，在生产线上已经实现几十万个喷头同时喷射，到达滚轮的一瞬间，干燥或者冷却成固态丝，无规则交错堆叠，进而成膜，目前已经实现规模化生产，能做到一米五宽幅的膜，克重10-20克/平方米。

       杨大祥院长告诉我们，他们把纳米纤维膜经过裁剪，与正负极材料一起，组装成扣式电池，对它的综合性能进行测试，充放电循环五百次以后它的电池容量是基本不变的，以及它的寿命都有显著的提升。

联手企业，杨大祥团队已经迈出纳米纤维隔膜材料的产业化步伐，在奉节县建立了示范生产线，实现了纳米纤维新材料规模化生产从0-1的突破，正式进入从1-100的推广应用。

杨大祥院长透露，他们正在跟宁德新能源主要开发它对高性能电池，比如3C电池等领域的应用，跟赣锋锂业主要在开发固态电池的应用。希望能够加快它在电池行业产业级的应用。