沸石基锂离子电池隔膜的制备及性能
2017-12-21张红涛张恒源
材料工程 2017年12期
关键词:沸石
张红涛,尚 华,顾 波,张恒源
(华北水利水电大学 电力学院,郑州 450011)
沸石基锂离子电池隔膜的制备及性能
张红涛,尚 华,顾 波,张恒源
(华北水利水电大学 电力学院,郑州 450011)
针对传统聚烯烃类锂电隔膜的耐温性差和电解液亲和性差的问题,以沸石粒子、硅溶胶和乙二胺四乙酸为主要原料,通过烧结工艺制备综合性能优异的沸石基锂离子电池隔膜。结果表明:与商用聚乙烯膜相比,本实验制备的沸石隔膜具有发达的孔道结构,其耐热性和电解液润湿性得到显著提升;经过160℃,0.5h的热处理后,沸石隔膜的热收缩率为0,而聚乙烯膜已经完全融化,沸石隔膜的电解液接触角接近0°,聚乙烯膜的接触角高达35°。受益于良好的孔道结构和电解液亲和性,沸石隔膜所装配电池在倍率放电容量和循环放电容量等方面均优于传统聚烯烃膜。
锂离子电池;沸石隔膜;耐温性;电解液润湿性;电化学性能
锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、比功率高等优点广泛用于手机、摄像机等便携式电子产品以及作为动力电池应用在电动汽车及储能电站;但是,安全性成为限制其在新能源领域发展的最大障碍[1-3]。作为锂离子电池的关键材料之一,隔膜具有防止电池正、负极短路,提供离子传输通道的功能,却严重影响电池的安全性[4,5]。目前,商用锂电隔膜主要为聚烯烃类材料,如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。上述材料具有较多优点,如化学稳定性好,力学性能优异等,但耐温性和电解液亲和性等问题限制了该类隔膜在大容量、高功率锂离子电池中的应用[6];……
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