鋰離子電池主要應用于移動設備、電動或混合電動汽車以及儲能系統，是人們生活中便捷移動設備的理想電源。隔膜在鋰離子電池中，主要起著阻隔正負極防止短路的作用，為鋰離子傳輸提供了一條通路，與電池容量和安全性能密切相關
[1]目前商用鋰離子電池隔膜以聚烯烴為主，材料本身的疏水性和結構導致孔隙率低，導致電池電化學性能低，熱穩定性差，高溫安全性差。為了解決商用隔膜面臨的電解質潤濕性差和熱穩定性差這兩個主要問題，一些專家進行了大量的嘗試。從材料選擇、制備方法、結構控制和表面改性等方向，選擇聚醚醚酮材料制備了一系列具有優異孔結構和耐高溫性能的多孔隔膜和復合隔膜。聚醚醚酮具有良好的力學性能、優異的熱穩定性和穩定的電化學性能。由于其優異的耐溶劑性，只能溶解在濃硫酸和甲磺酸中，所以關于聚醚醚酮鋰離子電池隔膜的報道很少。首先，采用蒸汽誘導相分離法制備了不同孔結構的聚醚醚酮膜，并系統研究了鑄膜液溶劑中濃硫酸含量的影響。隨著水楊酸含量的降低，混合溶劑的溶解度和水蒸氣吸收率降低，有利于固液分離和結晶。當SA/MSA的比例從15/75變為0/90(wt。%/wt。%)，聚醚醚酮膜的孔隙率、孔徑、電解質吸收率和電導率先增大后減小，結晶度隨著水楊酸含量的降低而線性增加。當水楊酸與多磺酸粘多糖的比例為8/82時，膜的結構較好。聚醚醚酮膜的電解質吸收率比聚丙烯膜高5倍以上。此外，聚醚醚酮膜的孔隙率和電導率優于市售膜。聚醚醚酮膜具有很高的熱穩定性，即使在200下也沒有明顯的尺寸收縮。為了進一步探索隔膜孔結構對電池性能的影響，分別采用非溶劑誘導相分離法和蒸汽誘導相分離法制備了指狀孔結構聚醚醚酮隔膜、傳統海綿孔聚醚醚酮隔膜和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)成孔劑連接孔結構聚醚醚酮隔膜。通過掃描電鏡、孔隙率、電解質吸收率、電池循環性能和倍率性能測試分析，得出含聚乙烯吡咯烷酮的聚醚醚酮膜具有非常緊密的孔結構，提高了膜的孔隙率，極性聚合物聚乙烯吡咯烷酮的加入提高了聚醚醚酮膜的電解質潤濕性。發現用該隔膜制備的電池充放電容量明顯提高。
[2]針對市售膜熱穩定性和電解質潤濕性差的缺點，通過在市售PP膜表面包覆聚醚醚酮/聚乙烯吡咯烷酮聚合物，獲得了耐熱性、電解質潤濕性和界面相容性優異的聚醚醚酮/聚丙烯雙層復合鋰離子電池膜，提高了市售PP膜的耐高溫性、電解質潤濕性和電池充放電容量。為了進一步提高商用膜片在高溫下的尺寸穩定性，可以通過雙面鍍膜對商用PP膜片進行進一步改性。
滬公網安備 31011202011823號