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静电纺丝技术应用于电池隔膜材料
来源: | 作者:admin | 发布时间: 2019-03-05 | 10180 次浏览 | 分享到:

       电池隔膜作为电池中的一个重要组成部分,其性能的好坏直接影响电池的功能。电池隔膜的作用是阻隔正负极,并为离子交流供给通道。绝缘性、多孔性、稳定性是电池隔所有必要具有的功能。为了取得高功能隔膜资料,经过挑选功能更优的聚合物作为原资料和规划更适宜的制备办法,或改进、或立异,来满意新的需求。关于锂电池,当时运用广泛的是微孔聚烯烃膜、无纺布隔膜及无机复合隔膜。微孔聚烯烃膜是PE和PP聚烯 烃资料进过拉伸所得微孔膜,制备技能首要包含干法和湿法两种,意图是使隔膜变薄的揉捏进程和使隔膜具有孔隙度添加抗张强度的一个或多个取向进程使PE、PP或PP/PE/PP 复合物膜具有多孔构造,当时运用 较多的锂电池隔膜是Separion膜和Celgard隔膜。但已有隔膜的制备技能远不能满意电池的实践需求,干法拉伸难以操控孔径巨细和散布,湿法技能进程杂乱、本钱高。并且隔膜孔径巨细和散布难以操控,孔隙率低致使吸液率低,然后影响迅速充放电请求。其次,聚烯烃微孔膜选用PE和PP熔点低于200℃,超越自闭温度会有短路的风险,因此热稳定性比较差。而这些年纳米纤维膜因为高的比表面积和孔隙率,其制 备技能广泛导致学术界和产业界的爱好,其间静电纺丝机是最为首要的制备办法。

      电池隔膜的孔隙率、孔径、稳定性、吸液率等功能直接影响电池的电池容量、循环功能、充放电电流 密度等要害特性。Choi等将PVDF(聚四氟乙烯)作为隔膜资料运用于锂电池中,首先将PVDF溶于DMAA(二甲基乙酰胺)中得到纺丝液,纺丝并热处理得到直径 100~800 nm的纳米纤维,电化学功能测试显现PVDF能明显进步隔膜力学和热学稳定性。为了进一步进步隔膜的离子传导性,并改进 PVDF 简单 结晶的缺陷,Xiao等将PMMA引进PVDF中,得到一种里层PVDF两外层PMMA的三层构造膜。PVDF介电常数高、稳定性好但构造规整、结晶度高,PMMA 的参加不只能损坏PVDF的结晶性然后进步离子电导率,一起因为PMMA 存在酯基与碳酸酯电解液具有亲和性,能大幅进步隔膜的吸液率。试验得到的三 层构造隔膜离子电导率可到达1.93×10−3 S/cm,在高于4.5 V 的电压下仍具有很高的电化学稳定性,在锂电池隔膜中具有很大的应用空间。

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