凝膠聚合物理離子電池隔膜的研究與開發(fā).pdf

1、鋰離子電池由于具有工作電壓高、比能量大、自放電率小、無記憶效應(yīng)、環(huán)境友好等優(yōu)點迅速得到了市場的認可，但是裝備在電池內(nèi)部的隔膜仍然存在不足，由于傳統(tǒng)的隔膜由聚烯烴類聚合物制備，所以其親液性能、與極片的接觸性均較差，這就造成了電池內(nèi)部阻抗迅速地增加等弊端。
　　 本研究通過非織造布基浸漬法和靜電紡絲非織造法兩種方法制備可凝膠化聚合物鋰離子電池隔膜，有效的改善了傳統(tǒng)隔膜上述缺點。在非織造布基浸漬法中，優(yōu)選出了最佳浸漬濃度為10％，通過

2、該工藝制備的隔膜孔隙率達到72％，吸液倍率上升到125％，斷裂強力增加到80.4N，將該隔膜裝備到扣式電池中，獲得了4.5V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口，電導(dǎo)率為0.85mS/cm，經(jīng)過30次的充放電循環(huán)表現(xiàn)出較對比膜(商品化隔膜)更為穩(wěn)定的充放電平臺和更低的容量衰減。在此基礎(chǔ)上，添加納米ZnO顆粒進行功能改性，改性后的隔膜在界面阻抗增長方面得到了很好的抑制，由原來10個循環(huán)增長到210Ω降低到130Ω。在靜電紡絲非織造法中，通過RSM數(shù)學(xué)建模獲得

3、了符合樣本的多項式模型，優(yōu)選出了最佳工藝參數(shù)：丙酮混比為15.2％，PVDF質(zhì)量分數(shù)為19.84％，電場強度為1.27Kv/cm，制備的納米纖維隔膜吸液倍率達到300％，將該隔膜裝備到扣式電池中，本體阻抗下降到1.5Ω，電導(dǎo)率為1.06mS/cm，10次循環(huán)后的界面阻抗為110Ω，體現(xiàn)出了較對比膜和非織造布基浸漬法隔膜更大的優(yōu)勢，經(jīng)過30次充放電循環(huán)后，獲得了較對比膜穩(wěn)定的充放電平臺，且與對比膜性比，容量衰減較低。在本研究的組后，探索了