锂离子电池隔膜的制备方法有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-12-01 20:37
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锂离子电池新型膜材料PI膜的研究。聚酰亚胺(PI)具有良好的热稳定性、化学稳定性和优异的机械性能,其长期使用温度可达300℃,是目前综合性能最好的薄膜绝缘材料。PI隔膜被认为是新一代隔膜材料,主要是由于其优异的热稳定性和良好的电解质吸收和保持性能,为动力锂电池提供了更好的安全性。
锂离子电池主要由正极和负极材料、电解质和膜组成。锂离子电池正极与负极之间是一种膜材料,通常称为膜,是锂离子电池的重要组成部分。锂离子电池隔膜的制备方法主要有熔融拉伸法和热诱导相分离法。
锂离子电池新型膜材料PI膜的研究
锂离子电池分离器。JPG
PI是一种主链上含有聚酰胺环的聚合物,是综合性能最好的有机高分子材料之一。其耐高温400℃以上,长期使用温度在200 ~ 300℃之间,无明显熔点,绝缘性能好,在1000Hz时介电常数为4.0,介电损耗仅为0.004 ~ 0.007,属于F类至H类绝缘材料。广泛应用于航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
PI隔膜作为一种锂离子电池隔膜,与传统的聚烯烃隔膜相比具有许多优点。其次,多孔PI膜孔隙度高,和π大量的极性基团,膜的离子电导率高,和电解液的渗透非常好,使锂离子电池适用于充电和放电速度高、缩短充电时间,延长锂离子电池的使用寿命。
因此,PI隔膜有望成为下一代锂离子电池隔膜材料。PI不仅可用于改性热稳定性差的聚烯烃隔膜,还可用于制备锂离子电池隔膜。在PI分离器的各种制备方法中,静电纺丝法、模板法和相位变换法是研究较多的几种方法。
到目前为止,国内外对PI分离器的研究已经取得了许多阶段性成果,但大部分仍处于实验室研究阶段。此外,由于PI锂电池隔膜相关生产设备的缺乏和材料成本高,国内PI锂电池隔膜市场仍存在较大的空白。
因此,聚合物材料企业需要寻找降低PI成本的单体合成和聚合方法,薄膜生产企业与设备加工企业相互配合,使PI锂电池薄膜工业生产早日实现。
PI材料具有良好的耐热性,但加工难度大,现阶段PI隔膜难以实现量产,因此,国内隔膜行业需要龙头企业来做一个示范。