张宏

（中石化宁波新材料研究院有限公司，浙江宁波 315200）

前言

隔膜作为锂离子电池的核心元件之一，其主要作用是机械隔离电池正、负极，防止两者直接接触而短路，在阻碍电子通过的同时允许锂离子的顺利迁移。隔膜是一个具有高附加值，高技术壁垒的材料。它虽然不直接参与电化学反应，但其结构和性能最终影响到电池的使用安全性、循环寿命和放电容量等实际工作参数。目前，已商业化的隔膜主要基于聚烯烃类材料，包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）。聚烯烃类隔膜仍存在一些问题：第一、聚烯烃材料熔点低，所制备隔膜的热尺寸稳定性差，给电池的高温使用安全性造成隐患[1]；第二、聚烯烃材料极性低，本征疏水，与高极性电解液之间的亲和性差；第三、聚烯烃材料主要采用干法或湿法制膜，所制备隔膜的孔隙率较低（约40%），给Li+的跨膜传输带来一定阻力。因此，开发高品质的耐高温电池隔膜具有重要的意义。

聚酰亚胺（PI）是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，被誉为21世纪最具发展潜力的工程材料。PI材料有望代替传统聚烯烃材料，成为一种理想隔膜材料[2]。首先，PI材料具有突出的耐高温性能，长期使用稳定可达300℃，将赋予隔膜良好的热尺寸稳定性，提高电池的高温使用安全性；其次，PI分子结构中含有丰富的极性基团，电解液浸润性更好，有助于提高隔膜/电解液之间的界面性能和电池的综合性能；最后，PI材料阻燃自熄，为锂离子电池提供了更有力的安全保障。……