聚酰亚胺(PI)锂电池隔膜材料的研究进展.pdf

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1、万方数据第44卷第l期2016年1月塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY聚酰亚胺(PI)锂电池隔膜材料的研究进展何小芳，韩雪鹏+，秦刚，曹新鑫(河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作454000)摘要：介绍了聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜和多种PI复合材料纳米纤维膜，包括共聚型PI纳米纤维膜，含特殊基团的PI纳米纤维膜以及PI与金属或金属氧化物等复合而成的纳米纤维膜，并详细介绍了这几种纳米纤维膜作为锂电池隔膜的优越性和PI纳米纤维膜的几种制备方法，最后综述了近几年来PI锂电池隔膜材料在国内外的发展状况，并对其作出了展望。

2、关键词：聚酰亚胺；聚酰亚胺复合材料；锂电池；隔膜doi：10．3969／j．issn．1005—5770．2016．01．00l中图分类号：TQ323．7文献标识码：A文章编号：1005—5770(2016)0l一0001—04R电s鼯rchProgr髑sofPolyimideDiaph阮gmMaterialforLithiumIonBatteryHEXiao—fang，HANXue-peng，QINGang，CA0Xin—xin(SchoolofMaterialScienceandEngineering，HenanPolytech

3、nicUniversity，Jiaozuo454000，China)Abstract：Thispaperintroducedp01yimidenano壬ibermemb豫neandVariouspolyimidecompositenanofibermembranes，includingpolyimidecopolymernanofibermembrane，polyimidenan06bermembranecontainingspecialgroupsandpolyimidecompositenan06bermembraneswith

4、metalandmetallicoxide．What’smore，icintroducedindetailthesuperioricyoftheabovenan06bermembranesasIifhium-ionbatterydiaphragmandpreparationmethodsofthenanonbermembrane．FinaUythispapersummarizedthedeVelopmentofpolyimidediaphragmmaterialforlithiumionbatteryathomeandabroadi

5、nrecentyearsandmadeaprospect．KeywOrds：Polyimide；PolyimideCompositeMaterial；LithiumIonBattery；Diaphragm近年来由于资源和环境的问题，锂电池已经成为科研工作者的研究重点，隔膜作为锂电池的重要部分起着防止电池正负极物理接触和允许电池中自由离子运输的作用。1I，能够影响电池的倍率性能、充放电功能、循环使用寿命等，所以要求隔膜具有一定的绝缘性能和机械强度，有良好的化学稳定性、热稳定性、孔隙率、电解液的吸收率和保持率等。目前商业锂电池隔膜应用比

6、较广泛的是聚烯烃(PO)微孑L隔膜，如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)隔膜，但这种隔膜的热稳定性较差，润湿性、孔隙率和电解液的吸收率等都比较低，存在安全隐患，不足以满足人们的要求‘2-4]。聚酰亚胺(PI)是一种性能良好的新型材料，具有优异的热稳定性能和机械性能，较高的孔隙率和内在的化学结构，使薄膜具有良好的离子迁移率和电解液润湿性_5』，若将PI与一些物质复合制成PI复合材料纳米纤维膜，则与纯PI膜相比PI复合纳米纤维膜的孔隙率、润湿性、隔膜的绝缘性、机械强度等各方面性能都有所提高9。4j。PI及其复合材料纳米纤维膜作为锂电池隔膜是

7、非常有前景的。1PI纳米纤维膜PI薄膜的制备方法有多种，常用的是静电纺丝法，静电纺丝法是一种公认的制备超薄纳米纤维膜简单而有效的方法∞1。PI纳米纤维膜与市面上现有的隔膜相比具有诸多的优越性，扫描量热法(DSC)、热重分析(TG)和热烤箱等实验表明，PI无纺布纳米纤维膜在500℃以后才‘开始分解，而商业Celgard膜在150℃时就开$通信作者225456326l@qq．com作者简介：何小芳，女，1980年生，副教授，硕士生导师，目前从事聚合物复合材料在改性中应用研究。cxxhxf@126．com万方数据塑料工业2016年始收缩，

8、在167℃时开始融化[4j，这充分表明PI纳米纤维膜的热稳定性比Celgard好；PI纳米纤维膜能够吸收190％一378％的电解液，表现出良好的润湿性。7I；PI纳米纤维膜具有优异的耐低温性能，在一269℃的液氮中仍然不会脆裂；PI纳