浸涂-刮涂法改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯隔膜.pdf

1、隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，其性能優(yōu)劣直接影響著電池電化學(xué)性能和安全性能。由于商業(yè)化的聚烯烴隔膜存在著熱穩(wěn)定性差、電解液潤(rùn)濕性差、孔隙率低等缺點(diǎn)，使得鋰離子電池已經(jīng)無(wú)法滿足高功率密度、高能量密度和高安全性的要求。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）無(wú)紡布隔膜具有高的孔隙率、電解液潤(rùn)濕性和高的熔點(diǎn)，被考慮用作鋰離子電池隔膜。本文針對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）無(wú)紡布隔膜大孔徑及孔徑分布不均勻的問(wèn)題對(duì)其進(jìn)行改性，并選用PP隔膜作對(duì)照。

2、>　　首先，利用浸涂-刮涂法在PET無(wú)紡布隔膜表面涂覆Al2O3/PVDF-HFP涂層，探究了不同比例的Al2O3/PVDF-HFP（比例分別為70/30，50/50，30/70，0/100，復(fù)合隔膜分別命名為P-7，P-5，P-3和P-0）對(duì)復(fù)合隔膜性能的影響。測(cè)試復(fù)合隔膜的SEM圖像、透氣性、孔隙率、電解液潤(rùn)濕性、離子電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性和電化學(xué)性能，結(jié)果表明復(fù)合隔膜P-3和P-0具有優(yōu)秀的理化性能和電化學(xué)性能。P-3和P-0隔膜在室溫

3、下的離子電導(dǎo)率分別為1.098mS/cm和1.071mS/cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于PP隔膜的0.654mS/cm。P-3和P-0復(fù)合隔膜組裝電池具有優(yōu)秀的循環(huán)和倍率性能。
　　其次，根據(jù)上述結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。在P-0復(fù)合隔膜工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上，探索不同的烘干溫度對(duì)復(fù)合隔膜性能的影響。本文探索了在50℃、80℃和110℃下烘干制備的復(fù)合隔膜，分別命名為P-0，P-1，P-2。測(cè)試復(fù)合隔膜的理化性能和電化學(xué)性能，結(jié)果表明隨著烘干溫度的

4、升高，復(fù)合隔膜的涂層孔徑變小，但也不能無(wú)限升高，當(dāng)溫度為110℃時(shí)，孔結(jié)構(gòu)有塌陷之勢(shì)。通過(guò)測(cè)試結(jié)果可知，復(fù)合隔膜P-1（即烘干溫度為80℃）具有優(yōu)秀的理化性能和電化學(xué)性能。
　　最后，在以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，探索不同比例的SiO2/Al2O3陶瓷顆粒，PVDF-HFP作為粘結(jié)劑，在PET隔膜表面涂覆。分別探究了SiO2/Al2O3=0/1，3/7，1/1，7/3，1/0，復(fù)合隔膜命名為S-0，S-1，S-2，S-3，S-4。研究發(fā)