无机超细粉体改性锂离子电池隔膜的研究进展
2021-06-23杨永钰高婷婷徐前进刘坤吉宁桂玲
无机盐工业 2021年6期
关键词:改性
杨永钰,高婷婷,田 朋,徐前进,刘坤吉,宁桂玲
(1.大连理工大学-宝弘科技锂电新材料联合研究中心,辽宁大连116024;2.江西宝弘纳米科技有限公司)
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、工作温度范围宽、无记忆效应等优点,在日常生活中发挥着重要的作用[1-2]。隔膜作为锂离子电池的重要部件之一,可以避免正负极接触并促进锂离子在2个电极之间穿梭[3],不参与电化学反应,但决定电池的性能和安全性。一方面,隔膜应具备快速转移离子的基本要求,如高孔隙率、良好的电解质亲和力和较大的电解质吸收率,使电池获得优异的电化学性能。另一方面,隔膜应该在高温或锂枝晶击穿时保持自身结构完整性,防止内部短路。因此,开发具有高机械强度和热稳定性优异的隔膜,对提高大规模应用的锂电池的安全性至关重要。
常见的商用锂离子电池隔膜主要是聚乙烯和聚丙烯多孔薄膜,因其具有较好的机械强度、良好的电化学稳定性、均匀的孔隙结构和突出的成本优势,一直主导着锂离子电池市场。但传统的聚烯烃隔膜的熔点低[聚乙烯(PE)为135℃、聚丙烯(PP)为165℃],在高温下的稳定性较差,严重影响电池的安全性,很难满足大功率系统的要求,需要进一步提高其热力学稳定性[4]。无机超细粉体涂层或复合改性聚合物是提高隔膜热稳定性的有效方法之一。将具有较高的耐热性和机械强度的无机粉体作为改性剂,可以提高隔膜的机械强度并减小隔膜的热收缩[5-6]。……
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