复合非织造锂离子电池隔膜的研究

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1、东华大学硕士学位论文摘要复合非织造锂离子电池隔膜的研究摘要锂离子电池是一种具有战略意义的新型能源，被公认为应优先发展。锂离子电池具有比能量高、电池电压高、储存寿命长、工作温度范围宽、清洁无污染等优点而倍受亲睐，使用范围越来越广泛。隔膜是锂离子电池的重要组成部分，具有隔开正负极，让离子（电解液中）在正负极间自由通过和保护电池安全的能力。隔膜质量是影响锂离子电池放电比容量、安全性能和循环寿命的重要因素。目前广泛使用聚丙烯（PP）微孔膜，但其有限的耐热性、保液性和透气性对电池的安全性能构成重大威胁，研究出一种具有较好耐

2、热性的锂离子电池隔膜对推动锂离子电池的发展具有重要意义。本论文以PP熔喷非织造材料为支撑体，做了如下研究。本论文第一部分以PP熔喷非织造材料为基布，先浸渍粒径为30nm的SiO2水性浆液，然后分别涂覆粘合剂LA132和PVDF，得到复合非织造锂离子电池隔膜，并对复合隔膜的微孔结构、耐热性、孔隙率、孔径及吸液性进行了分析测试。本论文第二部分以PP熔喷非织造材料为基布，采用多次浸渍的方法，分别浸渍粒径为30nm的SiO2溶液和粒径为100nm的SiO2溶液，再分别涂覆粘合剂LA132和PVDF，得到复合非织造锂离子电

3、池隔膜，再分别测试隔膜的基本性能以及电池的电化学性能。22本论文的第三部分以克重为20g/m和30g/m的熔喷材料为基布采用浸渍SiO2丙酮溶液的方法制备复合隔膜，然后测试隔膜的基本性能及电池的电化学性能。实验结果显示，相对于商业用微孔膜，复合隔膜均具有更好的耐热性能。相对于粘合剂LA132，含氟粘合剂能更大程度地降低隔万方数据东华大学硕士学位论文摘要膜的孔径。多次浸渍的方法可以提高SiO2的吸附量，熔喷基布的孔径由18μm降到了1-5μm。复合隔膜SO.5-PVDF.60组装的电池进行50次充放电循环后，放电比

4、容量为111mAh/g，容量保持率为83.7%；复合隔膜SO.7-LA.40组装的电池进行30次充放电循环后放2电比容量为108.7mAh/g，容量保持率为70.6%。克重为20g/m的熔2喷基布相比于克重为30g/m的基布更易制作性能优异的隔膜，所得复合隔膜具有较高的孔隙率和吸液率，且电化学性能优异，首次放电比容量为170.9mAh/g，经过50次循环后，放电比容量为118.6mAh/g，容量保持率为69.7%，且性能稳定。关键词：锂离子电池，隔膜，复合非织造材料，纳米颗粒，涂层万方数据东华大学硕士学位论文AB

5、STRACTCOMPOSITENONWOVENSEPARATORSFORLITHIUM-IONBATTERIESABSTRACTThelithium-ionbatteriesareonetypeofnewenergyofgreatimportance,itispubliclyconsideredtobeafirstdevelopedtechnique.Thelithium-ionbatteriesarebecomingmoreandmorepopularbecauseofitshighspecificenergy

6、,highvoltage,longlife,wideworkingtemperaturerange,pollution-free.Theseparatorisanimportantpartofthelithium-ionbattery,whichcandividethepositivepoleandthenegativepole,holdtheelectrolyteandprotectthesafetyofthebattery.Thequalityoftheseparatorisanimportantfactor

7、influencingthespecificdischargecapacity,safetyandcyclelife.Perfectseparatorcanimprovetheoverallperformanceofthelithium-ionbattery.Currently,thewidelyusedpolyolefin(PP)microporousmembranetoaccidentbecauseofthepoorheatresistance.Withthedevelopmentoflargecapacti

8、tyLi-ionbattery,commercialpolyolefinseparatorlimitationsintemperatureresistance,wettabilityandpermeabilitygraduallybecomeagreatthreattothebatterysafety,developinganewtypeoftemperatureresi