納米SiO2-PVdF-HFP復合PP無紡布基鋰離子電池隔膜的制備與性能研究.pdf

1、近年來，各類電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展對鋰離子電池提出了更高的需求。作為鋰離子電池的核心部件之一，隔膜性能的研究和改善對鋰離子電池性能的提高有著十分重要的意義。為了制備出一類高離子電導率、電化學性能穩(wěn)定以及安全性能高的鋰離子電池隔膜，本論文對納米SiO2/PVdF-HFP復合PP無紡布基鋰離子電池隔膜進行了研究。
　　 (1)利用γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性納米SiO2（簡稱KH570@SiO2），然后與偏聚氟

2、乙烯-六氟丙烯共聚物(PVdF-HFP)溶液混合，制備KH570@SiO2/PVdF-HFP鋰離子電池復合隔膜。研究發(fā)現(xiàn)添加了KH570@SiO2的隔膜的吸液率和離子電導率得到了明顯的提高。
　　 (2)由于以無紡布作為基底材料，納米SiO2/PVdF-HFP復合PP無紡布鋰離子電池隔膜與納米SiO2/PVdF-HFP隔膜相比拉伸強度提高了76％。當納米SiO2添加量為PVdF-HFP質(zhì)量的6%時，隔膜的孔隙較均勻，吸液率最高達

3、到143.5%，離子電導率高達1.44×10-3S·cm-1，并且組裝的電池電化學性能穩(wěn)定，在0.2C的倍率下經(jīng)過100圈的充放電循環(huán)后，充放電比容量保持在141mAh·g-1左右。
　　 (3)用改性的SiO2(KH570@SiO2)制備KH570@SiO2/PVdF-HFP復合PP無紡布的鋰離子電池隔膜。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過改性后的SiO2由于能夠在隔膜中更好的分散，從而提高了吸液率、離子電導率等性能。通過充放電循環(huán)測試表明：其隔

4、膜組裝的電池，放電比容量高，電化學穩(wěn)定性優(yōu)異，經(jīng)過100圈的充放電循環(huán)后放電比容量保持在146.6mAh·g-1。
　　 (4)對PP無紡布進行等離子處理后，PP無紡布的接觸角由112.2°降到了64.8°，PP無紡布由疏水性變?yōu)橛H水性，與納米SiO2/PVdF-HFP混合體系復合制備的隔膜表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性以及高離子電導率。離子電導率高達1.75×10-3S·cm-1，組裝的電池在100圈循環(huán)后放電比容量在149mAh·