EVOH-SO3Li-PET-PVA電紡鋰離子電池隔膜研究.pdf

1、近些年來，隨著電子產業(yè)的迅猛發(fā)展和人們環(huán)保意識的不斷提高，具有優(yōu)異性能的低碳環(huán)保的鋰離子電池的研究受到越來越多的關注。隔膜作為鋰離子電池中重要的組成部分之一，其性能的好壞直接影響電池性能的優(yōu)劣，因此鋰離子電池隔膜的研究對鋰離子電池的發(fā)展有著重要的意義。
　　本文首先合成EVOH磺酸鋰(EVOH-SO3Li)離子型聚合物，分別以EVOH-SO3Li、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)為原料，配制EVOH-SO3Li紡

2、絲液、PET紡絲液、PVA紡絲液；通過交替靜電紡絲制備EVOH-SO3Li/PET、EVOH-SO3Li/PET/PVA鋰離子電池復合隔膜；用制備的隔膜制備成鋰離子紐扣電池，測試其性能。
　　采用紅外光譜對隔膜的化學結構進行測試及表征；利用掃描電子顯微鏡對隔膜微觀形貌進行觀察，纖維均呈現均勻的網狀結構，纖維之間無黏連且纖維表面光滑，直徑均在80-100 nm之間。對EVOH-SO3Li/PET復合隔膜、EVOH-SO3Li/PET

3、/PVA復合隔膜的物理性能、化學穩(wěn)定性、力學性能、熱性能及電化學性能進行了測試，測試結果表明：EVOH-SO3Li/PET復合隔膜、EVOH-SO3Li/PET/PVA復合隔膜的孔隙率分別為82％、85%，較EVOH-SO3Li隔膜68%的孔隙率有較大提高；吸液率分別為342%、348%，較EVOH-SO3Li隔膜240%的吸液率有較大提高；復合隔膜的耐腐蝕率均穩(wěn)定在99.40%左右，脹縮率保持較低水平，均穩(wěn)定在1.45%左右；復合隔膜

4、的拉伸強度分別為2.40 MPa、2.28 MPa，較 EVOH-SO3Li隔膜的拉伸強度1.92 MPa分別提高25%、18.8%；從DSC曲線中可以看出PET的玻璃化轉變溫度為80℃，熔點為250-255℃，PVA的玻璃化轉變溫度Tg和熔點Tm分別為65℃、230℃，EVOH-SO3Li的熔點為120℃；從TG曲線中可以看出，復合隔膜熱分解溫度較EVOH-SO3Li隔膜有明顯的提高；用復合隔膜組裝鋰離子電池，對其進行電化學性能分析，

5、測試結果表明用EVOH-SO3Li/PET復合隔膜組裝電池的電化學穩(wěn)定窗口為5.3 V，離子電導率為2.347×10-3 S/cm，鋰離子遷移數為0.60；EVOH-SO3Li/PET/PVA復合隔膜組裝電池的電化學穩(wěn)定窗口為5.5 V，離子電導率為2.619×10-3 S/cm，鋰離子遷移數為0.21；EVOH-SO3Li電化學穩(wěn)定窗口為5.0 V，離子電導率為1.681×10-3 S/cm，鋰離子遷移數為0.16，復合隔膜電化學的各