聚酰亞胺鋰離子電池隔膜的制備及其性能研究.pdf

1、隨著鋰離子電池向電動(dòng)汽車、航空航天、能源儲存、大型儀器儀表等動(dòng)力領(lǐng)域的發(fā)展，對電池的綜合性能提出了更高的要求。傳統(tǒng)聚烯烴隔膜的熱穩(wěn)定性差以及其孔隙率低等缺點(diǎn)日益凸顯，成為影響鋰離子電池高溫安全性能和高倍率放電性能的最主要因素之一，是制約鋰離子電池開發(fā)和利用的中心環(huán)節(jié)。
　　從上述實(shí)際出發(fā)，本課題旨在制備一種具有良好高溫穩(wěn)定性的鋰離子電池隔膜，解決傳統(tǒng)聚烯烴隔膜電池用于動(dòng)力設(shè)備中的高溫安全性問題，同時(shí)，從隔膜的制備方法以及基材等方面

2、突破聚烯烴隔膜孔隙率低、離子電導(dǎo)率差等缺陷，提高鋰離子電池的綜合性能。
　　基于以上考慮，本文利用靜電紡絲法制備出一種新型的聚酰亞胺基鋰離子電池隔膜，主要應(yīng)用于動(dòng)力鋰離子電池中，以滿足其在高倍率和高溫條件下的使用要求。本課題的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　利用靜電紡絲法成功制備出了聚酰亞胺鋰離子電池隔膜，研究了前驅(qū)液濃度、紡絲電壓、紡絲速率、接收距離以及紡絲時(shí)間等工藝參數(shù)對隔膜微觀形貌和性能的影響，并確定出最適宜的紡絲參數(shù)：

3、前驅(qū)液濃度為25％，紡絲電壓為18KV，紡絲速率為0.6mL/h，接收距離為20cm，紡絲時(shí)間為5～8min。
　　對所制備的聚酰亞胺隔膜進(jìn)行各項(xiàng)性能測試，結(jié)果表明，隔膜具有較高的孔隙率（＞90%），同時(shí)具有良好的電解液潤濕性能和保持性能；熱尺寸穩(wěn)定性較好，在高達(dá)500℃的高溫下尺寸未發(fā)生明顯變化，相較于在150℃下即有約20%收縮率的傳統(tǒng)聚乙烯隔膜，具有突出的耐高溫性能優(yōu)勢；隔膜的抗拉強(qiáng)度隨其酰亞胺化溫度的升高經(jīng)歷一個(gè)先增大后減