氧化铝/聚乙烯醇涂层对聚丙烯隔膜性能的影响

为解决聚丙烯（PP)隔膜对电解液润湿性能差、耐热性能差的问题,选用氧化铝(Al2O3)为陶瓷填料、聚乙烯醇(PVA)为粘结剂、去离子水为溶剂制备涂覆浆料,采用刮涂法在传统PP隔膜表面涂覆上Al2O3 /PVA层。通过X射线衍射图谱(XRD)、扫描电镜（SEM）、接触角测试、润湿性能测试和耐热性能测试对改性前后隔膜进行表征,并将改性前后隔膜组装成纽扣电池进行电化学性能表征。结果表明：在PP隔膜表面成功引入Al2O3 /PVA涂层后,润湿性能和耐热性能得到明显改善,吸液率由98%提高到203%,在170℃下热处理1 h的热收缩率由46.1%减小至24.4%。与原隔膜相比,改性隔膜组装的电池的循环性能和倍率性能更好。     

Al_2O_3/PVA涂层改性聚丙烯隔膜的制备与性能

以氧化铝(α-Al_2O_3)为陶瓷填料、聚乙烯醇(PVA)为粘结剂、去离子水为溶剂,制备了涂覆浆料Al_2O_3/PVA,采用刮涂法在传统聚丙烯(PP)隔膜表面涂覆上Al2O3/PVA层。通过XRD、SEM、接触角测试、润湿性能测试和耐热性能测试对改性前后隔膜进行了表征,并将改性前后的隔膜组装成纽扣电池进行了电化学性能测试。结果表明:在PP隔膜表面成功引入Al2O3/PVA涂层后,PP隔膜的润湿和耐热性能以及电化学性能均得到了明显改善,吸液率由98%提高到203%,在170℃下热处理1 h的热收缩率由46.1%减小至24.4%,不同倍率下改性隔膜组装的电池的放电容量总是高于原隔膜组装的电池的放电容量,0.5 C倍率下循环80次后,原隔膜组装的电池的容量保持率仅为79.07%,而改性隔膜组装的电池的容量保持率达到了90.84%。     

陶瓷涂层隔膜改性锂离子电池隔膜

以聚乙烯(PE)湿法膜为基体,在其两侧均匀涂覆氧化铝(Al2O3)颗粒,得到一种复合涂层PE锂离子电池隔膜。对复合隔膜的形貌、透气性、吸液率和热稳定性进行了研究,结果表明:Al2O3涂层均匀涂布于PE膜表面,在105℃下放置1h,复合PE膜没有出现较大的热收缩,同PE非涂覆膜相比具有优越的热稳定性能,可以有效提高锂离子电池的热安全性能。并且混合颗粒具有较高的比表面积,使得涂覆膜对电解液的吸液率高。以Al_2O_3复合PE膜做为隔膜组装电池并进行分析表明,隔膜的离子电导率升高,并且可以显著提高长期充放电循环时电池容量保持率。     

氧化铝/丙烯酸酯乳液改性聚乙烯隔膜的制备及性能

以丙烯酸酯乳液作为粘结剂,水为分散介质,利用氧化铝颗粒对锂离子电池用聚乙烯(PE)隔膜进行了陶瓷改性,得到涂覆PE隔膜,并对其表面张力、接触角、浸润性、吸液率、热收缩及电化学性能进行了测定。结果表明:加入浆料质量0.10%的含氟表面活性剂后,浆料表面张力由37.0 mN/m降低至28.5 mN/m。涂覆PE隔膜对比PE隔膜,润湿性和耐热性能以及电化学性能均得到明显改善,吸液率由85%提高到165%,150℃的热收缩率从67.20%降至3.00%以内。200次循环,涂覆PE隔膜和PE隔膜的容量保持率分别为90.2%、84.7%,不同倍率下涂覆PE隔膜组装的电池,放电容量总是高于原PE隔膜组装的电池的放电容量,交流阻抗、伏安循环性能两者类似。     

固体电解质涂层隔膜的制备及性能研究

以无机固体电解质Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃(LATP)为涂覆材料,采用简单刮刀涂覆法在商用PE隔膜表面均匀涂覆功能化涂层。利用扫描电子显微镜、循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等测试方法对涂层隔膜的热稳定性、吸液性、保液性、表面形貌、电化学性能进行表征,研究LATP/PE涂层隔膜性能。结果表明,与商用7μm PE隔膜相比,LATP/PE涂层隔膜的孔隙率、热稳定性和吸液率等指标均有大幅度改善。LATP/PE涂层隔膜为23μm(L₂样品)时具备最佳的电化学性能,扣式电池在0.1 C倍率下的首次放电比容量为162.79 mAh/g,在1 C倍率下循环100圈后容量保持率为120%。软包锂离子电池在1 C的电流密度下循环100圈后容量保持率为74.12%。     

加料顺序对锂电隔膜陶瓷涂层浆料稳定性的影响

锂离子电池隔膜的性能决定着电池的界面结构、内阻等,并影响着电池的容量、循环寿命,尤其电池的安全性能。为优化隔膜的热稳定性、抗锂枝晶穿刺等性能,通常在隔膜表面涂覆陶瓷涂层。本文重点研究了加料顺序对锂电隔膜陶瓷涂层浆料稳定的影响,考察了不同加料顺序制备的陶瓷浆料的粒径及涂覆浆料的隔膜的剥离强度随放置时间的变化情况,发现锂电陶瓷涂层浆料的加料顺序通过影响纳米Al2O3颗粒的分散效果来影响浆料的放置稳定性;依CMCNa、Al2O3、PVA、DLS的加料顺序所得的锂电陶瓷涂层浆料中,Al2O3颗粒在浆料中的分散效果最佳,浆料放置96h稳定性依然良好。     

原位复合SiO_2/EVOH-SO_3Li电纺锂离子电池隔膜电性能研究

首先合成了EVOH-SO3Li接枝聚合物,通过原位复合技术在EVOH-SO3Li溶液中原位生成纳米Si O2,利用静电纺丝法制备EVOH-SO3Li/Si O2复合锂离子电池隔膜。研究了隔膜的离子电导率、锂离子迁移数及电化学稳定窗口等性能。并将复合隔膜与商业隔膜比较:复合隔膜的部分电化学性能要优于商业电池隔膜。复合隔膜的离子电导率为1.27×10-3S/cm,比商业隔膜的0.99×10-4S/cm高很多;锂离子迁移率稳定在0.7以上,比商业隔膜的0.5更接近于理想状态1;隔膜的电化学稳定性较高,达到4.7V,满足商业隔膜的要求。     

Al_2O_3包覆锂电池正极材料LiMn_2O_4的合成及电化学性能研究

研究了在锂离子电池尖晶石Li Mn2O4正极材料上包覆Al2O3来改善材料在循环过程中的容量衰减问题。通过SEM和X射线衍射研究材料的表观形貌和晶体结构。在电化学性能测试中,发现包覆Al2O3可以减少材料与电解液的直接接触,阻止了电解液对尖晶石的侵蚀,最终有效地改进锂电池正极材料Li Mn2O4的电化学性能。     

隔膜对锂硫电池性能的影响研究

本文测试了PP/PE/PP、PI和PPA三种不同种类隔膜的吸液性能,并研究了三种隔膜对锂硫电池电化学性能的影响,实验结果表明,隔膜吸液性能好坏排序为PP/PE/PPPIPPA,且电池的放电性能随着隔膜吸液性能的提升而有所提高。     

高强度钪铝共掺杂氧化锆电解质材料制备与性能

采用柠檬酸络合法制备了(Sc2O3)0.06(Al2O3)x(ZrO2)0.94–x(x=0,0.005,0.01,0.02)系列电解质材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、电化学交流阻抗谱和力学性能测试等方法对试样进行了分析,并研究了Al2O3掺杂量对电解质材料性能的影响。结果表明:Al2O3掺杂能很好的促进电解质的烧结,有效的降低晶界电阻并提高其抗弯强度。当Sc2O3和Al2O3掺杂量分别为6%和1%摩尔分数时,800℃时氧离子电导率为0.050 S/cm,室温抗弯强度达912 MPa。采用厚度为120μm该电解质片做支撑的电池在800℃最高功率密度为0.43 W/cm2,且在0.625 A/cm2恒流放电200 h后该电池性能没有衰减。