UHMWPE及PPEK鋰離子電池隔膜材料的研究.pdf

1、鋰離子電池具有工作電壓高，比能量大，循環(huán)壽命長，自放電小以及綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動交通工具以及工業(yè)儲能領(lǐng)域。鋰離子電池作為一種新型的綠色電源對資源短缺及環(huán)境污染等社會問題的解決具有一定的意義。隔膜作為鋰離子電池的核心材料之一，是制約鋰離子電池發(fā)展的瓶頸。目前，隔膜材料主要是由聚烯烴制成，其缺點(diǎn)是熔點(diǎn)較低，高溫下熱收縮率較大，表面能較低，與極性的液體電解質(zhì)的親和性較差，電解液的吸收率和保持率不理想，這直接影響了

2、鋰離子電池的安全性能及能量密度的提升。
　　綜合上述分析，確定本論文的研究內(nèi)容如下:
　　1.采用密煉的加工工藝制備了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)與碳化硅(SiC)質(zhì)量比為10∶1的復(fù)合凝膠，通過雙向拉伸制備了拉伸倍數(shù)分別為2×2、3×3、4×4倍的多孔復(fù)合膜材料。研究了復(fù)合膜作為鋰離子電池隔膜材料的各方面性能。結(jié)果表明，無機(jī)粒子SiC的加入明顯改善了復(fù)合膜對電解液的親和性與熱穩(wěn)定性能。拉伸倍數(shù)對復(fù)合膜的電池性能影響顯著

3、，隨著拉伸倍數(shù)的增加，復(fù)合膜的孔隙率、吸液率及力學(xué)強(qiáng)度提升。拉伸倍數(shù)為4×4倍的復(fù)合膜具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，電池循環(huán)和倍率性能。
　　2.以萃取活化法和靜電紡絲兩種方式制備了耐高溫聚芳醚酮(PPEK)多孔膜材料。結(jié)果表明，兩種成膜方式所形成的多孔膜均表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐高溫性能，120℃熱處理后其熱收縮率為0。與萃取活化法得到的PPEK多孔膜相比，靜電紡絲法所制備的納米纖維膜具有優(yōu)異的孔隙率、吸液率及與電解液的親和性能，其在電化學(xué)性能