SiO2摻雜電紡PMIA鋰離子電池隔膜的制備及性能研究.pdf

1、靜電紡絲方法制備的納米纖維膜具有較高的孔隙率和離子電導(dǎo)率，可用于制備高性能的聚合物電解質(zhì)，在鋰離子電池領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。間位芳綸(PMIA)的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且具有優(yōu)異的阻燃性、耐熱性、力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，是制備鋰離子電池隔膜的理想材料。本文主要工作如下:
　　以DMAc為溶劑，PMIA為溶質(zhì)，采用靜電紡絲技術(shù)制備了不同SiO2添加量的SiO2/PMIA納米纖維膜。利用SEM、TEM、EDS、FT-IR、XRD、DSC和TG

2、等測試手段研究了納米纖維膜的表面形貌及元素含量、結(jié)晶性能和熱性能，并分析了不同SiO2添加量的SiO2/PMIA納米纖維膜孔隙率、力學(xué)性能和親水/液性能，研究表明:PMIA中SiO2的加入可以降低纖維膜的結(jié)晶度和親水性，但其孔隙率、吸液率、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能均有所提高，孔隙率在88％-92％之間，吸液率高達(dá)880％，拉伸斷裂強度達(dá)到18.14MPa。
　　進(jìn)一步以LiCoO2材料為正極，鋰片為負(fù)極，電解液為1mol/L的LiPF

3、6/EC/DMC(1∶1∶1)，將制備的SiO2/PMIA納米纖維膜作為隔膜組裝成鋰離子扣式電池進(jìn)行交流阻抗、線性掃描伏安以及充放電循環(huán)性能測試，系統(tǒng)研究了SiO2/PMIA隔膜的電化學(xué)性能，研究結(jié)果表明:與純PMIA納米纖維隔膜相比，SiO2/PMIA隔膜具有更高的離子電導(dǎo)率，可達(dá)3.23×10-3 S/cm;二者的電化學(xué)穩(wěn)定窗口均達(dá)到4.5V以上;50次循環(huán)后純PMIA隔膜扣式電池容量保留率為92.34％，SiO2/PMIA隔膜(6