隔膜对锂电池的充放电、循环性能有什么影响
来源:宝鄂实业
2019-02-27 20:13
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隔膜本身既是电子的非良导体,同时具有电解质离子通过的特性。隔膜材料必须具备良好的化学、电化学稳定性,良好的力学性能以及在反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性等。
隔膜材料与电极之间的界面相容性、隔膜对电解质的保持性均对锂电池的充放电性能、循环性能等有着重要影响。
锂电池常用的隔膜材料有纤维纸或者无纺布、合成树脂制的多孔膜。常见的隔膜有聚丙烯和聚乙烯多孔膜,对隔膜的基本要求是在电解液中稳定高。
由于聚乙烯、聚丙烯微孔膜具有较高孔隙率、较低的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗酸碱能力、良好的弹性及对非质子溶剂的保持性能,故商品化锂电池的隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。
聚乙烯、聚丙烯隔膜存在对电解质亲和性较差的缺陷,对此,需要对其进行改性,如在聚乙烯、聚丙烯微孔膜的表面接枝亲水性单体或改变电解质中的有机溶剂等。
目前所用到的聚烯烃隔膜厚度都较薄。采用其他材料作为锂电池隔膜,如有人研究发现,纤维素复合膜材料具有锂离子传导性良好及力学强度佳等性能,亦作为锂电池隔膜材料。
胶体聚合物电解质则利用固定在具有合适微结构的聚合物网络中的液体电解质分子来实现其离子传导,这类电解质具有固体聚合物的稳定性,又具有液态电解质的高离子传导率,显示出良好的应用前景。
胶体聚合物电解质既可用于锂电池的电解质,又可以起隔膜的作用,但是由于其力学性能较差、制备工艺较复杂或常温导电性差,且胶体聚合物电解质在本质上是热力学不稳定体系,在敞开的环境中或长时间保存时,溶剂会出现渗出表面,从而导致其电导率下降。因此胶体聚合物电解质完全取代聚乙烯、聚丙烯类隔膜而单独作为锂电池的隔膜,还有许多问题需要解决。
隔膜材料与电极之间的界面相容性、隔膜对电解质的保持性均对锂电池的充放电性能、循环性能等有着重要影响。
锂电池常用的隔膜材料有纤维纸或者无纺布、合成树脂制的多孔膜。常见的隔膜有聚丙烯和聚乙烯多孔膜,对隔膜的基本要求是在电解液中稳定高。
由于聚乙烯、聚丙烯微孔膜具有较高孔隙率、较低的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗酸碱能力、良好的弹性及对非质子溶剂的保持性能,故商品化锂电池的隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。
聚乙烯、聚丙烯隔膜存在对电解质亲和性较差的缺陷,对此,需要对其进行改性,如在聚乙烯、聚丙烯微孔膜的表面接枝亲水性单体或改变电解质中的有机溶剂等。
目前所用到的聚烯烃隔膜厚度都较薄。采用其他材料作为锂电池隔膜,如有人研究发现,纤维素复合膜材料具有锂离子传导性良好及力学强度佳等性能,亦作为锂电池隔膜材料。
胶体聚合物电解质则利用固定在具有合适微结构的聚合物网络中的液体电解质分子来实现其离子传导,这类电解质具有固体聚合物的稳定性,又具有液态电解质的高离子传导率,显示出良好的应用前景。
胶体聚合物电解质既可用于锂电池的电解质,又可以起隔膜的作用,但是由于其力学性能较差、制备工艺较复杂或常温导电性差,且胶体聚合物电解质在本质上是热力学不稳定体系,在敞开的环境中或长时间保存时,溶剂会出现渗出表面,从而导致其电导率下降。因此胶体聚合物电解质完全取代聚乙烯、聚丙烯类隔膜而单独作为锂电池的隔膜,还有许多问题需要解决。