非溶劑致相分離法制備新型PVDF-HDPE鋰離子電池隔膜及其改性.pdf

1、近年來(lái)，液態(tài)鋰離子電池的安全性等問(wèn)題受到廣泛關(guān)注，因此為改善鋰離子電池的安全性能，關(guān)于隔膜或聚合物電解質(zhì)的研究越來(lái)越多。目前，關(guān)于隔膜或聚合物電解質(zhì)的研究多集中在以聚烯烴多孔膜為基的物理化學(xué)改性及以聚偏氟乙烯(PVDF)為基的聚合物電解質(zhì)體系的探索。本論文創(chuàng)造性地將廣泛用作基質(zhì)膜的高密度聚乙烯(HDPE)制備成細(xì)小顆粒，并作為添加劑添加于PVDF基質(zhì)膜中，采用非溶劑致相分離法制備新型PVDF/HDPE基鋰離子電池隔膜，并采用二氧化硅和氧

2、化鋁兩種無(wú)機(jī)非金屬和金屬氧化物顆粒對(duì)其進(jìn)行改性。對(duì)于制備的隔膜，主要采用SEM、XRD、TG等進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，采用LSV、EIS、充放電測(cè)試等進(jìn)行電化學(xué)性能表征。
　　首先考察了PVDF濃度、PVP添加量、HDPE添加量對(duì)隔膜結(jié)構(gòu)與性能的影響，并確定了最佳的制膜條件。研究結(jié)果表明:當(dāng)PVDF濃度為15％，PVP添加量為2.5％，HDPE添加量為1.5％時(shí)隔膜具有最佳性能。此時(shí)制備的隔膜離子室溫電導(dǎo)率達(dá)2.2 mS/cm，電化學(xué)穩(wěn)定窗

3、口寬，分解電壓高于4.5V，以LiCo02為正極組裝電池測(cè)試，首次放電比容量接近150 mAh/g，1.0C倍率下循環(huán)50次，比容量從128 mAh/g降至117 mAh/g，容量保持率約91.4％，表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能和倍率性能。
　　其次采用無(wú)機(jī)二氧化硅和氧化鋁作為添加劑，對(duì)制備的隔膜進(jìn)行了改性研究，主要考察了添加量對(duì)隔膜熱性能及電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:SiO2能明顯改善隔膜性能，且當(dāng)添加量為1.0％時(shí)，隔膜性能最佳: