鋰電池用高孔隙率PVDF-HFP-PTFE隔膜的制備與性能表征.pdf

1、隔膜系鋰離子電池關(guān)鍵組分之一,孔隙率是隔膜的一項重要性能,較高的孔隙率能保證隔膜有充分的電解液,提高導(dǎo)電性能。本文采用模板萃取濕法工藝,制備了高孔隙率聚偏二氟乙烯——六氟丙烯(PVDF-HFP)/PTFE復(fù)合型鋰電池用隔膜,使用更好親電解液性的PVDF-HFP材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚丙烯、聚乙烯材料使制備的隔膜具備比商品膜更高的孔隙率,吸液率與電導(dǎo)率,并借以聚四氟乙烯
　　(PTFE)基體材料良好的熱尺寸穩(wěn)定性、高熔化溫度使制備的隔膜具

2、備更優(yōu)良的性能。
　　 本文首先探討了模板萃取法制備PVDF-HFP/PTFE隔膜過程的重要影響因素,包括PVDF-HFP共聚物的選擇、溶劑的選擇、成孔劑種類與比例對孔形態(tài)結(jié)構(gòu)、孔隙率、吸液率的影響,并對PTFE基體進行改性,尋找適用于本體系PVDF-HFP/PTFE隔膜的最佳制備條件。在此基礎(chǔ)上,以最佳的制備條件進一步研究成孔劑含量對改性后的隔膜孔結(jié)構(gòu)、孔隙率、吸液率、電導(dǎo)率的影響,最后選取孔隙率最高的隔膜,對其熱尺寸穩(wěn)定性,

3、熱機械性能,熱閉合溫度及電池性能進行表征。
　　 結(jié)果表明,模板萃取濕法制備PVDF-HFP/PTFE隔膜中,液態(tài)石蠟為更適用于制備隔膜的成孔劑,相比鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)可獲得更適宜的曲折通孔結(jié)構(gòu)。使用鈉萘法對PTFE基體親水改性后可使制備膜具有更為均一的亞微米級孔結(jié)構(gòu),提高PVDF-HFP與PTFE間親和性,獲得更高孔隙率與吸液率。使用9wt.％PVDF-HFP,4.5wt.%石蠟為成孔劑,DMF/丙酮=2/1(vt.%