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首页 > 学术中心 > 行业资讯 > 电纺丝纳米纤维在电池增效和抗癌两个领域齐头并进
 

电纺丝纳米纤维在电池增效和抗癌两个领域齐头并进

 
发布日期:2015-12-23
 
    我国首创高效能电池隔膜技术:动力电池寿命提高700%

    我国科研团队研发出聚酰亚胺(PI)纳米纤维电池隔膜。这一世界首创的具有自主知识产权的高科技材料,可大幅提高汽车动力电池或电池组性能,在新能源电池上使用后将提高效率700%。

静电纺丝纳米纤维材料

    聚酰亚胺(PI)是综合性能最佳的聚合物之一。其耐高温达400℃以上,长期使用温度范围200-300℃,绝缘性能好。2010年,杜邦公司(DuPont)基于纺丝工艺得到直径200-1000纳米纤维,开发出Energain聚酰亚胺电池隔膜。杜邦宣称该隔膜可提升15%-30%的电池功率,可延长20%的电池的寿命,并改善电池在高温工作状态下的稳定性。
    江西师范大学首席教授、江西先材纳米纤维科技有限公司副董事长候豪情博士率领的科研团队,历经数年艰难探索,研发出聚酰亚胺(PI)纳米纤维电池隔膜。这一世界首创的具有自主知识产权的高科技材料,可大幅提高汽车动力电池或电池组性能。
    动力电池组被称为电动汽车核心部件中的核心,相当于传统汽车的发动机,相关技术是目前电动汽车发展的瓶颈。此次我国研发的聚酰亚胺(PI)纳米纤维电池隔膜是世界首创的动力电池隔膜产品,也是中国锂电行业第一个掌握了核心技术、具有原创自主知识产权产的高科技产品。该产品以其耐高低温性、化学稳定性、经久耐用性及高孔隙率等优异特性,将解决目前汽车动力电池或电池组存在的安全性差、充电速度低、使用温度范围小、使用寿命短等问题,让电动汽车更安全、可靠、舒适。
    国家权威检测机构报告显示,采用PI纳米纤维隔膜制备的PI隔膜动力电池在关键的技术指标上有明显的优势:电池功率密度高,可提高电池的充放倍率4倍以上;使用寿命长,循环寿命提高700%以上;发热量低,降低电池大电流放电时的温度;安全性好,PI隔膜能耐530摄氏度以上高温,当汽车激烈碰撞导致电池隔膜穿孔或长期使用中产生“枝晶”刺穿隔膜时,电池微短路或小面积短路产生的局部过热不会融化PI隔膜而导致穿孔面积继续扩张,即不会导致短路面积继续扩大而温度失控引起电池爆炸起火。
    目前,PI纳米纤维隔膜技术已完成实验室阶段研究,预期在一期项目建成两年内可以逐步实现4000万平方米产能。而如果按照50%的新能源汽车保有量计算,仅中国汽车市场电池隔膜的年需求量便达55亿平方米。PI纳米纤维优异的特性还可以广泛使用在民生、环保、医药卫生、国防等方面。
纳米纤维抗癌试验处于初级阶段
    美国乔治亚理工学院的研究人员近期设计出一种纳米纤维,可用于引诱癌细胞进入人体中能被安全进行手术或能够对付它的地方,最后达到杀死癌肿的目的。研究报告发表在《Nature Materials》期刊上。动物试验结果显示,脑部肿瘤的癌细胞在被这种纳米纤维引诱并转移后,癌肿会缩小。
据英国媒体17日报道,美国科学家表示,癌症“单轨”可以被用来引诱癌细胞进入人体中,能被安全进行手术或能够对付它的地方,最后达到杀死癌肿的目的。美国乔治亚州技术研究所的一个研究小组当时正在对一种很难治疗的脑癌胶质母细胞瘤进行研究,这种癌会在大脑里扩散。而胶质母细胞瘤的癌细胞是沿着神经和血管行走的,然后入侵大脑。科学家模仿癌细胞通常会利用它们行走或蔓延的管道,设计了一种比人类的头发丝还细的纳米纤维,让癌细胞跟着这种纤维行走——科学家称之为“癌症单轨”。利用为癌细胞提供的这种具有引诱力的纳米纤维管道,研究人员就能够把肿瘤引导到他们选中的大脑部分。对动物所做的试验结果显示,脑部肿瘤的癌细胞在被这种纳米纤维引诱并转移后,癌肿会缩小。
    科学家们称,用这种把癌肿引向药物而不是用药物指向癌肿的办法,可以把癌细胞引到人们希望它去的地方,然后杀死它。使用这种办法能够起到终止肿瘤的生长,但又不破坏健康组织的效果,最终可以使癌症像糖尿病那样,人们在患了癌症之后仍然能活着。
    在试验中,科学家发现多种不同种类的癌细胞能够沿着这条纳米纤维“单轨”进入培养皿中。而在对动物所做的试验结果显示,癌肿可以从大脑中拉出,然后进入一个人工植入的有毒凝胶中。使用纳米纤维“单轨”的老鼠脑中的癌肿,比没有经过处理的老鼠脑中的癌肿要小93%。
    此外,利用这种办法还可以让癌症手术更加容易。通常在做癌症手术时,还必须去除癌肿周围的组织,但大脑里的任何东西被去除后,都可能带来严重的后果。而使用纳米纤维“单轨”,可以把癌症引导到医生希望的更容易做手术的身体和大脑部位,这样的手术后果就会更成功。
    但是,目前这一试验仍然还事处在初级实验阶段,需要经过更多对动物的试验以及对人体的临床试验之后才能真正推广实施。不过小编相信不久的将来我们的科研工作者一定会攻克癌症这个死亡杀手的。
 
 
 

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