PVDF和PVDF-PMMA電解質(zhì)膜的制備及改性研究.pdf

1、隔膜在鋰離子電池中起著重要的作用，能夠分離正負(fù)極、防止短路等，由于隔膜本體電阻較大，對(duì)電解液的浸潤性差，導(dǎo)致鋰離子電池的離子電導(dǎo)率較低。為了改善隔膜對(duì)電解液的浸潤性并提高離子電導(dǎo)率，人們對(duì)聚合物電解質(zhì)的研究越來越多，聚偏氟乙烯具有良好的綜合性能比較適宜作鋰離子電池隔膜材料。本文采用相轉(zhuǎn)移技術(shù)首先制備PVDF多孔膜，并針對(duì)PVDF基膜材料結(jié)晶度高，吸液率和離子電導(dǎo)率低的問題進(jìn)行了改性研究，最后將改性后的多孔膜浸入到電解液中活化得到聚合物電

2、解質(zhì)體系。
　　本文研究了碳酸二乙酯（DEC）對(duì)多孔膜的結(jié)構(gòu)和性能影響，找到了最佳實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明添加DEC能夠改善多孔膜的吸液率，提高以其制備的電解質(zhì)膜的離子電導(dǎo)率，在最優(yōu)條件下制備的電解質(zhì)電化學(xué)穩(wěn)定窗口較寬，裝配紐扣電池測(cè)試循環(huán)特性得出首次充放電過程穩(wěn)定，具有良好的充放電壓平臺(tái)且循環(huán)性能優(yōu)異。在PVDF與PMMA共混體系中首先分別研究了添加有機(jī)溶劑PEG400和無機(jī)納米材料TiO2，找到各自最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。得出二者均能改善

3、膜的吸液率和電導(dǎo)率，添加PEG400對(duì)膜的吸液率和離子電導(dǎo)率貢獻(xiàn)較大，裝配電池測(cè)試循環(huán)性能也較添加納米TiO2優(yōu)異，添加納米TiO2膜的強(qiáng)度和彎曲度良好。在此基礎(chǔ)上本文綜合研究了添加有機(jī)溶劑PEG400和無機(jī)納米材料TiO2對(duì)膜的結(jié)構(gòu)和性能的影響，得出綜合改性后制備的膜材料性能優(yōu)異，SEM表明膜的孔結(jié)構(gòu)完整且分布均勻，多孔膜吸液率達(dá)345％，離子電導(dǎo)率達(dá)5.2mS/cm，電池測(cè)試表明綜合改性的膜材料裝配的電池充放電平臺(tái)穩(wěn)定，循環(huán)性能優(yōu)異