复合锂离子电池隔膜的制备及其电化学性能

为获得性能较好的锂离子电池隔膜,首先制备了单层静电纺聚偏氟乙烯六氟丙烯（P（VDF-HFP））纳米纤维,然后利用静电喷雾技术将Al2O3和ZrO2颗粒分散液均匀喷洒在其表面,再接收一层静电纺P（VDF-HFP）纳米纤维,制备出具有3层结构的有机/无机复合锂离子电池隔膜。同时制备了单层静电纺P（VDF-HFP）纳米纤维膜作为对比膜。考察了复合膜和对比膜的表面形貌、透气性、吸液率和热稳定性等物理性能,以及室温离子电导率、电化学稳定性和电池的循环充放电性能等电化学性能。结果表明：该复合膜的Gurley值为0.117S/(100mL?cm²),热收缩率为2.25%,吸液率为420%;室温下离子电导率为2.31mS/cm,电化学稳定窗口为5.4V,所制备电池首次放电比容量为138.6mA?h/g;在中间层添加纳米颗粒后,复合膜的透气性下降而其他指标均获得提升,综合性能优于相同条件下制备的单层静电纺隔膜     

取向增强复合锂离子电池隔膜的制备及其性能

为获得纵向拉伸性能优异的静电纺丝锂离子电池隔膜,首先在不同转速条件下制备聚丙烯腈（PAN）纤维膜,分析得出在700 r/min 时,PAN 纤维排列取向性最好。然后将在700 r/min 条件下制备得到的PAN 增强层纤维膜作为中间层,结合上下2 层杂乱分布的聚酯（PET）纤维膜形成取向增强复合隔膜,在低速（100 r/min）条件下制备了PET/PAN/PET 各向同性纤维膜作为对比膜。表征了2 种隔膜的物理力学性能及电化学性能。结果表明：取向增强复合隔膜的吸液率为371%,热收缩率为4.1%,室温下离子电导率为0.553 ms/cm,电化学稳定窗口为5.27 V;由其制备的电池首次放电比容量为138.0 mA?h/g;纵向拉伸断裂强度为9.2 KPa,比对比膜提高了130%,该取向增强复合隔膜机械强度显著提高,综合性能优于PET/PAN/PET 各向同性纤维膜。     

纳米纤维素与木浆混抄制备锂离子电池隔膜的性能研究

以纳米纤维素和针叶木浆为原料,通过湿法造纸工艺,可以获得性能优异的纳米纤维素（NFC）隔膜。研究表明,与国产聚丙烯(PP)隔膜和美国Celgard 2400 PP隔膜相比,NFC隔膜具有较高的孔隙率、良好的润湿性、较高的吸液率,此外,NFC隔膜有很好的热稳定性,在200℃加热1 h后几乎没有收缩。     

锂离子电池隔膜的研究现状

介绍了锂离子电池隔膜的主要作用、原理、性能、国内外研究与发展现状。锂离子隔膜电池具有安全性,可靠性,长循环寿命、绿色环保等特点,使得锂离子电池隔膜的研究取得了较大进展,为工业化应用奠定了理论基础。     

锂离子电池隔膜研究进展

隔膜位于锂离子电池的正极和负极之间,是电池的重要组成部分之一,对电池的安全性起着至关重要的作用.本文介绍了聚烯烃基、非织造布和纤维素纸基锂离子电池隔膜及其复合隔膜的研究进展,分析了各类隔膜材料的优缺点及其对电池电化学性能的影响,并对锂离子电池隔膜的发展趋势进行了展望.     

锂离子电池隔膜的研究进展

简要叙述商用锂离子电池隔膜的制备方法,包括干法拉伸和湿法拉伸。重点介绍纤维基锂离子电池隔膜的制备方法,如熔喷法、静电纺丝法、湿法及纺黏法。此外,列举无机/有机复合膜的制备方法。探讨锂离子电池隔膜的发展趋势及存在问题。     

锂离子电池隔膜研究现状

锂离子电池具有质量轻、能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点,广泛应用于电子设备、新能源汽车等领域.作为电池主要组成部分的隔膜材料起着隔离正负极,防止电池发生短路和为锂离子提供通道的作用,其性能与电池的电化学性能和安全性能密不可分.介绍了聚烯烃隔膜存在的问题及改性方法,阐述了静电纺纳米纤维隔膜和耐高温隔膜材料的研究进...     

聚丙烯超细短纤维锂离子电池隔膜的制备及性能研究

电池隔膜作为动力电池关键的内层组件之一,是具有一定技术壁垒的高附加值材料.然而,目前国产的锂离子电池隔膜质量不稳定,很难满足在孔隙率、孔径分布、厚度等方面的技术要求.本研究采用不同分散剂对聚丙烯(PP)超细短纤维处理,改善其在浆料中的分散性能,解决了PP超细短纤维分散性差的难题,并采用湿法抄造工艺制备锂离子电池隔膜.结...     

基于PVDF-HFP微孔膜与玻纤机织物的锂离子电池复合隔膜

以玻璃纤维机织物为中间层,聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)微孔膜为上下层,制备三明治结构的锂离子电池复合隔膜,对其干态与湿态下的力学性能、电解液亲和性、热稳定性及电化学性能等进行测试,并与商品化锂离子电池隔膜Celgard 2400进行对比。结果表明,三明治结构的锂离子电池复合隔膜具有更好的力学性能、电解液亲和性、热稳定性及电化学性能。     

三层自增强PAN纳米纤维复合锂离子电池隔膜的制备与电化学性能研究

利用静电纺丝技术,通过改变转鼓转速,制备并复合形成三层自增强PAN纳米纤维复合隔膜。研究不同转鼓转速下所得中间层用PAN纳米纤维膜的排列及形貌特点,测试三层自增强PAN纳米纤维复合隔膜的物理力学性能及电化学性能,以评价其综合表现。结果表明:当中间层的转鼓转速为700 r/min时,制备的三层自增强PAN纳米纤维复合隔膜在纵向(即收集方向)的拉伸断裂强度达到最大,为13.10 MPa;室温下的孔隙率和吸液率分别为78.3%和356.3%,20℃下的离子电导率高达0.63 m S/cm,电化学稳定电压达到5.0 V,电化学稳定性优异;由其制备的锂离子电池拥有较高的首次放电比容量值,达138.4 m A·h/g。三层自增强PAN纳米纤维复合隔膜的综合性能能够满足锂离子电池的需要。     

静电纺锂离子电池隔膜改性研究现状

介绍了静电纺锂离子电池隔膜的微孔结构以及润湿性、离子电导率、电化学稳定性及热尺寸稳定性等性能。综述了静电纺锂离子电池隔膜的改性研究现状,对共混改性、复合改性、填充改性和离子液体改性等方法进行了评述,采用相关的改性方法可以提高电池隔膜的性能。     

ZIF-67原位负载纳米纤维素基锂离子电池隔膜的制备及性能研究

本研究以纳米纤维素（CNF）为原料,经乙酰化、原位负载ZIF-67和浸渍电解液制备出一种新型ZIF-67@乙酰化纳米纤维素（ZIF-67@ACNF）锂离子电池隔膜,系统探讨了ZIF-67的粒径对隔膜结构及性能的影响。结果表明,当ZIF-67的粒径从0.46 μm（ZIF-67₄@ACNF隔膜）减小至0.25 μm（ZIF-67₈@ACNF隔膜）时,隔膜的孔隙率从74.2%减小至52.1%,离子电导率从0.75 mS/cm下降至0.22 mS/cm,界面电阻从112.5 Ω增加至1 115.7 Ω,锂离子迁移数从0.41减小至0.31,电化学稳定窗口从5.1 V减小至4.5 V。采用ZIF-67₄@ACNF隔膜组装电池,在室温、0.5 C的条件下进行电池充/放电测试,初始容量达到159.6 mAh/g,循环200圈后容量保持率达到90%。     

锂离子电池用纳米纤维隔膜的开发和研究

为解决现有隔膜材料孔隙率较低、耐热性差等缺点,以耐热性较好的聚丙烯腈(PAN)为原料,制备出具有较高孔隙率和热稳定性的PAN纳米纤维隔膜。研制中采用静电纺多针头和滚筒接收方法,有效地提高了生产效率及产品质量均匀性。并探究了PAN纤维膜的结构形态、力学性能、孔隙率和热稳定性,以及组装后锂离子电池的充放电性能、循环性能和交流阻抗(EIS)性能。结果表明,静电纺PAN纳米纤维膜具有良好的热稳定性、较高的孔隙率和电化学性能等优势。     

动力锂离子电池隔膜的研究进展

针对动力锂离子电池对隔膜的要求,综述了几种常见的制备方法及其隔膜的性能,重点介绍了不同制备方法的新进展。可以通过不同熔点聚合物的多层复合以及寻找更好的耐高温材料来提高拉伸膜的耐高温性能。溶剂共混和添加无机颗粒可以改善以静电纺丝为代表的干法非织造隔膜的力学性能。超细纤维的复配用以控制湿法非织造隔膜的孔径大小及其分布。复合膜作为一种新型的动力锂电隔膜,展现出了良好的均一性、低的热收缩率以及较好的耐高温性能。核心在于寻找合适的复合手段和把不同复合材料协同优势发挥到最大化。     

电池隔膜用EVOH非织造布的制备及性能研究

介绍了电池隔膜用EVOH非织造布的制备及其性能，通过对电阻、吸碱性、尺寸稳定性、浸润性等性能的研究。确定了非织造布的掺杂和交联对其性能的影响。     

静电纺丝在增强锂离子电池隔膜中的应用

静电纺纤维膜是用作锂离子电池隔膜的理想材料,为满足实际生产要求,需对其进行增强处理。综述了现有的增强型静电纺纤维膜的制备方法,包括单一静电纺丝法、静电纺丝-后处理法以及静电纺丝与增强基材复合法等,介绍了增强型静电纺纤维膜的相关性能,并提出了未来增强型静电纺锂离子电池隔膜的发展趋势。     

ZIF-67掺杂纸基锂离子电池隔膜的制备及其性能研究

本研究将二甲基咪唑钴（ZIF-67）添加到剑麻浆料中,抽滤后制备ZIF-67掺杂纸基锂离子电池隔膜。结果表明,随着ZIF-67掺杂量由0增加至30%,纸基锂离子电池隔膜的孔隙率由74.5%降至45.5%,亲液性增加,离子电导率由0.29 mS/cm提高至2.58 mS/cm,界面电阻由467 Ω减小至210 Ω,电化学稳定窗口由4.6 V增加至5.2 V。当ZIF-67掺杂量为30%时,组装的锂离子电池在循环50次后容量保持率高达90%。剑麻纤维经羧甲基化改性后,纸基锂离子电池隔膜的孔隙率增加,各项电化学性能也有所提高,但由于其机械强度较差,导致其电池容量快速衰减。     

静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的研究进展

利用静电纺丝技术可以制得高比表面积、高孔隙率的纤维及纤维毡状材料,使其在制备锂离子电池隔膜中具有明显的应用优势。综述了采用静电纺丝法制备纳米纤维膜用作电池隔膜的技术特点及其主要影响因素。重点阐述了静电纺隔膜的结构和性能,如膜的形态结构、机械性能、化学稳定性和热稳定性等。     

锂离子电池用陶瓷改性隔膜性能研究

复合涂层聚乙烯(PE)锂离子电池隔膜是把氧化铝(Al_2O_3)颗粒涂抹在聚乙烯湿法膜两侧形成的。综合研究复合隔膜形貌、透气特征、吸液率、热稳定性等指标,能够使锂离子电池热安全性能得到明显提高,而涂覆膜也能够有效吸收电解液。选择氧化铝复合聚乙烯膜进行电池组装,不仅能够使隔膜离子电导率得到明显提升,还能够保证电池容量不受影响。     

聚酰亚胺纤维/溶解浆混合制备锂电池隔膜的研究

为制备一种耐高温、强度大的锂电池隔膜,本研究以聚酰亚胺(PI)短切纤维和溶解浆为基材,采用湿法造纸技术制备PI/溶解浆隔膜,并对隔膜的物理性能进行了测定。结果表明,单独使用PI纤维制备的隔膜的抗张指数、孔隙率、孔径、吸液率分别为16. 7 N·m/g、2. 8%、82. 7μm、440%; PI纤维和溶解浆混抄,溶解浆用量为25%时,制备的PI/溶解浆隔膜的抗张指数、孔隙率、孔径、吸液率分别为17. 0 N·m/g、4. 3%、21. 2μm、594%,性能指标均高于前者。与PI纤维隔膜相比,添加溶解浆后的PI纤维表面有松散的絮状物,纤维之间不存在明显的间隙,溶解浆的存在使得纤维交织成多孔结构。传统的聚烯烃(PP)隔膜在加热至200℃时已经完全熔融收缩,而PI隔膜和PI/溶解浆隔膜加热至200℃时,尺寸未发生任何变化,因此PI隔膜和PI/溶解浆隔膜的热尺寸稳定性远优于传统的PP隔膜。