锂电池隔膜涂层面对正极还是负极

隔膜的作用

锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成。隔膜的作用是防止正负极直接接触导致短路，同时允许锂离子通过。

隔膜涂陶瓷的作用

陶瓷涂层（氧化铝、勃姆石等）通常用于提高隔膜的热稳定性和机械强度，防止隔膜在高温下收缩，从而降低短路风险。
热稳定性：陶瓷层因其高耐热性可有效抑制聚烯烃基膜的热收缩。避免因隔膜收缩导致正负极短接。
机械强度：陶瓷涂层具有更高的硬度，均匀涂覆于基膜表面，能阻挡枝晶的穿刺。

陶瓷涂层应该朝向正极还是负极？

查阅了一些文献和资料，即有陶瓷涂层对正极的，也有陶瓷涂层对负极的。其实陶瓷涂层对正极or对负极，没有绝对的说法，最重要的得看我们想设计什么样的电池。
下面结合陶瓷涂层核心作用（热稳定性和机械强度），来谈谈我的观点：

1.什么情况下对正极？

钴酸锂、三元材料等材料作为正极时，因为它们承担了高电压和高倍率的任务，在充放电过程中更容易产热，且工作电压较高，容易导致局部高温。此时陶瓷涂层对正极能抵御一部分高压和高热，防止隔膜在高温下收缩，降低短路风险。
三元、磷酸锰铁锂等材料，因其结构稳定性较差，材料的颗粒在循环中可能因体积变化产生应力，陶瓷涂层对正极可增强隔膜的机械强度，防止颗粒刺穿隔膜引发短路。

2.什么情况下对负极？

如果正极材料为磷酸铁锂，磷酸铁锂结构稳定性优异，在循环过程中出现结构破坏的风险较小。这时候我们更多的保护更弱的负极。我们选择磷酸铁锂的场景，除了便宜，更看重它的长循环性能（储能、部分动力电池）。而在长循环过程中，后期可能会在负极侧析锂和产生锂枝晶，这时候陶瓷涂层对负极，能阻挡锂枝晶。
另外，对于膨胀率较大的硅负极材料，建议陶瓷涂层对负极，用于抵抗负极的形变。

当前，市场上涂覆隔膜的种类很多，有涂覆陶瓷的，有涂覆PVDF的，有涂覆芳纶的，有涂覆PMMA的，也有涂覆LATP固态电解质的。有的单面涂覆，有的双面涂覆，有的混合涂覆（一面涂一种，一面涂两种-分两次涂）。
不管哪种形式的隔膜，我们在设计电池的时候，都应该想到，我们选用此款隔膜的意图，而不是为了赶时髦。不然增加了成本，增加了厚度，带来了副反应，却唯独没有提升电池的性能。