聚乙烯醇交联改性聚乙烯锂离子电池隔膜的制备
2021-03-01汪志伟张素梅陈金耀
合成树脂及塑料 2021年1期
关键词:改性
程 序,汪志伟,张素梅,兰 芳,陈金耀,曹 亚
(四川大学 高分子研究所,高分子材料工程国家重点实验室,四川 成都 610065)
锂离子电池(LIB)自商业化以来就引起了学者和研究人员越来越多的关注[1-3]。LIB作为一种清洁能源,具有能量密度高,自放电率低,循环寿命高等优点[4]。目前,LIB被认为是电池应用中最具竞争力的电源之一[5]。在LIB的组成部分中,隔膜对电池的安全性起着重要作用,可以防止阴极和阳极的物理接触,同时允许自由的锂离子穿过隔膜传输[6]。目前,商业化的隔膜以聚烯烃为主,这是由于其具有良好的电化学稳定性、机械强度、热关断性能和合理的价格[7-9]。然而,聚烯烃隔膜由于其低的表面能而具有疏水表面,因此,隔膜不能吸收较多的电解液使电池性能受到制约,特别是倍率容量和循环性能[10]。此外,隔膜在高温条件下的严重热收缩使正负极直接接触,导致起火和爆炸,尤其是当电池处于过度充电和过热状态时[11]。本工作开发了一种成本低、绿色环保的隔膜改性方法,通过引入聚乙烯醇(PVA)来改善聚乙烯(PE)隔膜表面疏水的特性,利用其与戊二醛的交联反应制备了PVA交联改性PE隔膜(简称改性PE隔膜),并研究了其结构与性能。
1 实验部分
1.1 主要原料与试剂
PVA 1788;戊二醛,50%(w);盐酸,37%(w);正丁醇,体积分数大于99%;N-甲基吡咯烷酮,体积分数大于99%;无水乙醇,体积分数大于99%:均为分析纯,成都科隆化学品有限公司。磷酸铁锂,导电炭黑,聚偏氟乙烯黏合剂:均为分析纯,合肥科晶材料技术有限公司。……
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