玻纤基复合电解质隔膜的制备及性能

以玻璃纤维无纺布为基体,用高分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆纳米Ti O2杂化材料(Ti O2@PMMA)进行复合,制备玻璃纤维基复合聚合物电解质膜。用SEM、热收缩、交流阻抗和充放电测试等研究复合膜的结构、热尺寸稳定性及电化学性能。玻璃纤维/Ti O2@PMMA纳米复合膜可在120~380℃保持良好的尺寸稳定性,活化后得到的复合聚合物电解质膜在室温下的离子电导率为2.88 m S/cm,与金属Li电极保持良好的界面稳定性。组装的Li Co O2/Li扣式电池在2.75~4.20 V充放电,8.0 C放电比容量可达120 m Ah/g,以不同电流共循环200次,放电容量保持率为85%。     

高分散纳米Al_2O_3改性复合电解质隔膜的性能

将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包覆的氧化铝(Al_2O_3)高分散纳米杂化材料Al_2O_3@PMMA与聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)共混,并与Celgard 2325膜复合,制备复合电解质隔膜。用SEM、交流阻抗和充放电测试等,研究复合隔膜的结构及电化学性能。Al_2O_3@PMMA/PVDF-HFP涂层可提高隔膜的离子电导率及吸液率、降低界面阻抗,以复合隔膜组装的LiCo_(1/3)Ni_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Li扣式电池以8.0 C在2.8~4.3 V放电,比容量可达120 m Ah/g。     

陶瓷涂层隔膜对锂离子电池性能影响

采用锂离子电池聚乙烯（PE）隔膜为基体,在其两侧均匀涂覆厚度为1～2μm混有纳米氧化铝（Al2O3）粉末及胶凝剂的无机有机浆体,得到一种无机复合陶瓷涂层锂离子电池隔膜。通过对该电池隔膜及由此类隔膜制成的电池进行热烘箱测试结果表明：在150℃高温环境下,无机陶瓷涂层隔膜没有出现较大的热收缩,具有优越的热稳定性,能有效提高锂离子电池的热安全性能。由于无机纳米Al2O2颗粒具有较高的比表面积,使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能。采用陶瓷涂层隔膜组装LiFePO2C体系电池并对电池进行1C充放电循环测试,结果表明涂覆后的隔膜能有效提高锂离子电池的容量保持性能。     

P(VDF-HFP)/Al_2O_3复合锂离子电池隔膜的电化学性能

通过在P(VDF-HFP)溶液中填充不同质量分数的Al2O3,采用静电纺丝法制备了P(VDF-HFP)/Al2O3复合隔膜,并考察分析了Al2O3含量对隔膜形貌、热收缩性、力学性能和电化学性能的影响。结果表明,复合隔膜的耐热收缩性、力学性能和电化学性能均有明显提高,热收缩率由4.67%下降到1.64%,断裂强度由3.52 MPa提高到8.25 MPa,电化学稳定窗口由4.63 V增加到5.32 V。以Li Co O2为正极材料,使用复合膜组装的电池首次放电比容量高达152.7 m Ah/g。     

隔膜涂覆改善锂离子电池性能的研究

通过厚度、吸液率、面密度、拉伸强度及表面SEM形貌特征,对聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)复合隔膜涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)前后的物理性能进行对比。涂覆厚度为1μm的涂覆隔膜制备的电芯,内阻较常规隔膜制备的电芯下降20%以上,以1.00 C在2.75~4.20 V循环300次,容量保持率在90%以上,正极活性物质比容量提高约4 m Ah/g,在3.00 C/5.5 V过充电条件下的耐过充性能更好。     

浸渍涂覆法制备熔喷非织造基隔膜

以熔喷非织造布为基材,在表面浸渍4%、6%和8%质量分数的纳米SiO2颗粒,再涂覆粘结剂聚偏氟乙烯,得到锂离子电池用非织造复合隔膜。对非织造复合隔膜的微孔结构、孔径、孔隙率、吸液性能及电化学性能等进行测试。非织造复合隔膜的孔径大于聚烯烃隔膜,但孔隙率、耐热性能更好,制备的电池的电化学性能更好。SiO2质量分数为6%的非织造复合隔膜、聚烯烃隔膜组装的电池以0.2 C在4.5~2.5 V充放电,首次放电比容量分别为175.7 m Ah/g、138.0 m Ah/g,循环30次的放电容量保持率分别为99.1%、97.9%。     

不同工艺制备的锂离子电池用隔膜的热性能

分析了静电纺丝、单向拉伸和双向拉伸等工艺制备的4种锂离子电池隔膜的热收缩、孔隙率和透气性等随着热处理温度和时间的变化.随着温度的升高,单向拉伸与双向拉伸隔膜在机械方向的热收缩率增大,静电纺丝隔膜减小;孔隙率均有降低的趋势;透气性在测试温度范围内(80～95℃)先升高,后降低.静电纺丝和双向拉伸隔膜在热处理4h后达到收缩...     

短纤维网/熔喷/短纤维网水刺复合隔膜的制备

采用水刺加固的方法将聚丙烯(PP)短纤维网与永久亲水聚丙烯熔喷非织造材料进行复合,再通过热轧制备厚度、孔隙率和抗张强力等基本性能满足镍氢(MH/Ni)电池要求的复合隔膜,研究了复合隔膜的水刺工艺,对比了复合隔膜与商业隔膜的吸液、保液性能及组装的MH/Ni电池的循环性能。水刺加固时,最高水射流压力不宜超过6.0 MPa;复合隔膜的耐碱损失率不到1%,吸碱率超过300%,表现出良好的化学稳定性和亲水性;以0.5 C在0.8~1.5 V循环100次,组装的MH/Ni电池的放电容量衰减率与商业隔膜相比要低3%。     

聚乙烯醇/硅酸镁锂碱性电池隔膜制备及表征

用溶液浇铸法制备含有聚乙烯醇(PVA)/硅酸镁锂(MLS)的有机无机复合碱性电池隔膜。采用扫描电镜、交流阻抗技术研究(PVA)/MLS复合隔膜的特性。在室温时(23℃),PVA/MLS复合隔膜离子电导率最高可达4.6×10-2S/cm。以PVA/MLS复合隔膜为隔膜组装氢镍电池,当以1倍率充放电时,在1.10～1.25 V有放电平台出现,电池经过300个循环后,放电效率仍然有91%,表明聚PVA/MLS复合隔膜的电化学性能很稳定。     

采用PI/PTFE复合隔膜的Li/SOCl_2电池的性能

制备了一种具有超薄、高吸液率和良好热稳定性的Li/SOCl_2电池用聚酰亚胺(PI)/聚四氟乙烯(PTFE)复合隔膜。通过SEM、同步热分析(STA)、吸液率及恒电流放电等方法,研究PI、玻璃纤维(GF)和PTFE隔膜的结构、热稳定性和吸液性能,以及复合隔膜对Li/SOCl_2电池输出电压的影响。相对于采用GF/GF隔膜的电池,采用PI/PTFE复合隔膜的电池输出电压提升了0.130 V,热生成速率降低了39.4%。