锂电用聚烯烃基涂覆隔膜研究进展 ①
2021-04-10孙明辉马小楷
电池工业 2021年3期
孙明辉,马小楷,阚 婷,王 恒,闫 继*
(郑州轻工业大学材料与化学工程学院,河南 郑州 450002)
1 引言
本文作者紧紧围绕聚烯烃隔膜表面涂覆的最新研究进展,综述了表面涂覆层的选择(如图1所示)对聚烯烃基复合隔膜的机械性能以及电化学性能,尤其是安全性的影响,以期为相关隔膜研究提供理论依据和技术参考。
2 聚烯烃有机涂层隔膜
有机涂层涂覆隔膜是在隔膜表面涂覆耐热聚合物和凝胶聚合物经干燥后所得的。凝胶聚合物主要包括聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚环氧乙烷(PEO)等,耐热聚合物主要包括聚酰亚胺(PI)、聚芳香酰胺(PARA)、聚乙烯亚胺(PEI)等。有机涂层涂覆隔膜通过有效改善涂覆隔膜的孔隙率,提高隔膜的浸润性,进而提高锂离子电池的安全性能。
Xu等将PVDF粉末颗粒涂覆在聚丙烯隔膜表面,得到的复合隔膜与没有涂覆的聚丙烯隔膜的相比,发现涂覆层的多孔结构显著增加了复合隔膜的电解液润湿性和离子电导性[1]。
Zhang等采用单宁酸(TA)和聚乙烯亚胺(PEI)对聚丙烯隔膜进行涂覆改性,通过简单的涂覆工艺在隔膜表面形成了薄而均匀的TA/PEI层,且不破坏微观结构[2]。修饰改性后的PP涂覆隔膜表现出了良好的润湿性和较高的离子电导率。并进一步探讨了表面涂覆改性促进锂离子迁移的可能机制。对改进后的隔膜进行了电化学性能测试,采用TA/PEI涂层聚丙烯隔膜的电池显示出良好的循环稳定性和倍率性能。
Zhang等以聚四氟乙烯(PTFE)涂层和商业聚乙烯(PE)隔膜为基础,开发了一种新型高性能锂离子电池复合隔膜[3]。……
登录APP查看全文
