PAN基靜電紡超級電容器隔膜制備與測試.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是制備納米纖維及其制品的一種簡單而有效的方法。利用此方法制備的纖維具有高比表面積、獨特網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和高孔隙率等特性，已引起學術(shù)界和工業(yè)界人士的廣泛重視。靜電紡絲納米纖維膜具有的這些特性適合應用于超級電容器隔膜。本課題選用聚丙烯腈(PAN)和聚偏氟乙烯(PVDF-HFP)為原料，通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維膜，探討電紡膜用于超級電容器隔膜的可行性。
　　首先，利用單針頭靜電紡絲實驗，研究了聚合物溶液濃度、溶劑比例、紡絲電壓等

2、紡絲工藝參數(shù)對納米纖維直徑和形貌的影響，確定了每種聚合物的最佳紡絲工藝參數(shù)為:PAN采用DMF/丙酮(7∶3)溶劑體系，紡絲液濃度12％，紡絲電壓25kV; PVDF-HFP采用DMF/丙酮(7∶3)溶劑體系，紡絲液濃度10％，紡絲電壓25kV。
　　然后，在最佳紡絲工藝參數(shù)下，實驗制備了兩種靜電紡納米纖維膜，分別是PAN納米纖維膜、PVDF-HFP納米纖維膜，分別進行力學性能、潤濕性能、吸濕性能、透氣性能、熱收縮性能及電化學性能

3、測試。其中PVDF-HFP納米纖維膜表現(xiàn)出較好的力學性能，PAN納米纖維膜表現(xiàn)出較好的潤濕性能和吸濕性能。
　　最后，實驗制備了PAN/PVDF-HFP/PAN熱壓復合納米纖維膜，經(jīng)熱壓粘合處理之后獲得了力學性能和潤濕吸濕性能均較好的電紡膜。實驗結(jié)果表明:熱處理有助于納米纖維之間的粘結(jié)，納米纖維的孔徑會縮小。在130℃以內(nèi)，隨著溫度的升高，拉伸斷裂強度增加(最高可達12MPa)，但納米纖維膜潤濕性降低（接觸角由70°增加到110°