超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备及其改性研究进展_赵云腾.pdf

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1、热处理材料DOI:10.16635/j.cnki.1003-5311.2015.12.033超高分子量聚乙烯锂电池隔膜的制备及其改性研究进展赵云腾１，２，刘太奇１，２，马福瑞１，３，王迪１（１．北京石油化工学院环境材料研究中心，北京１０２６１７；２．北京石油化工学院航天材料研究所，北京１０２６１７；３．北京化工大学材料科学与工程学院，北京１０００２９）摘要：隔膜是锂离子电池的重要组成部分，其主要作用是提供短路保护和避免正负极直接接触，性能优异的隔膜对提高锂电池的综合性能具有重要的作用。超高分子量聚乙烯锂离子电池

2、隔膜具有在高温下能保持尺寸稳定性，抗外力穿刺的能力强等优点，近年来成为新型电源技术研究的热点。研究了超高分子量聚乙烯通过熔融挤出拉伸法和热致相分离法在不同工艺流程下制备锂离子电池隔膜。超高分子量聚乙烯锂离子电池隔膜存在孔隙率低、亲水性差等问题，直接影响到锂电池的充放电容量和循环性。针对上述不足，对近年来改性的方法进行了概括，特别阐述了静电纺丝的改性进展，并对超高分子量聚乙烯锂离子电池隔膜的发展趋势进行了展望。关键词：超高分子量聚乙烯；隔膜；孔隙率；热致相分离；静电纺丝中图分类号：ＴＭ９１１．３文献标志码：ＡＲｅ

3、ｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＵＨＭＷＰＥＬｉｔｈｉｕｍＩｏｎＢａｔｔｅｒｙＳｅｐａｒａｔｏｒ１，２，ＬＩＵＴａｉｑｉ１，２，ＭＡＦｕｒｕｉ１，３，ＷＡＮＧＤｉ１ＺＨＡＯＹｕｎｔｅｎｇ（１．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＥｃｏｍａｔｅｒｉａｌ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２６１７，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉ

4、ｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２６１７，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｏｒｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙａｎｄｉｔｓｍａｉｎｒｏｌｅｉｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄａ

5、ｖｏｉｄｔｈｅｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔａｃｔｗｉｔｈｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｐｏｌｅ．Ｓｅｐａｒａｔｏｒｓｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｏｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｐｕｎｃｔｕｒｅｆｏｒｃｅ，ｕｌｔｒａ－ｈｉｇ

6、ｈｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＵＨＭＷＰＥ）ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐ－ａｒａｔｏｒｈａｓｂｅｃｏｍｅａｈｏｔｔｏｐｉｃｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．ＷｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｏｍａｋｅＵＨＭＷＰＥｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓｂｙｍｅｌｔｉｎｇｅｘｔｒｕｓｉｏｎｔｅｎｓｉｌｅｏｒｔｈｅｒｍａｌｉｎｄｕｃｅｄｐｈａｓｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ（ＴＩＰＳ）．ＢｕｔＵＨＭＷＰＥｌｉｔｈｉｕｍｉ

7、ｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒａｌｓｏｈａｓｓｏｍｅｓｈｏｒｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｌｏｗｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｐｏｏｒｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｌｙ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｈａｒｇｅａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｃｉｒｃｕｌａｒｉｔｙｏｆｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｗｅａｋｎｅｓｓ，ｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆＵＨＭＷＰＥｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄｔ

8、ｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓｂｙａｎｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆＵＨＭＷＰＥｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒｉｓａｌｓｏｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＨＭＷＰＥ，ｓｅｐａｒａｔｏｒ，ｐｏｒｏｓｉｔ