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塑料科技2025年第12期:耐受性PVDF/CNT复合材料在钒电池隔膜中的应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:莫开春;任川;杨昌森;胡世丹;谢万超;周丽;黎侠风;倪云涛;

单位:贵州乌江水电开发有限责任公司;贵州志喜科技有限公司;

摘要:文章旨在探究耐受性聚偏氟乙烯/碳纳米管(PVDF/CNT)复合材料在钒电池隔膜中的应用效果。通过精确调控CNT的添加比例,采用溶液浇注法制备PVDF/CNT复合膜并应用于钒电池隔膜。运用多种测试方法对复合膜的电导率、离子传导性能、机械性能、耐酸碱腐蚀性和电解液相容性等进行表征,并测试钒电池性能。结果表明:随着CNT质量分数从0增加至7%,复合膜电导率从5.0×10~(-12) S/cm提升至5.2×10~(-4) S/cm,钒电池能量密度从37.8 Wh/kg增至44.9 Wh/kg,质子传导率从1.5×10~(-3) S/cm提升到3.0×10~(-3) S/cm,同时拉伸强度从44.87 MPa提高至60.81 MPa,耐酸碱腐蚀性能和电解液相容性也显著改善;但CNT质量分数达10%时,部分性能因CNT团聚而下降。综上所述,CNT质量分数为7%的PVDF/CNT复合膜综合性能最佳,在钒电池隔膜领域具有良好的应用前景。

关键词:PVDF/CNT复合材料;;钒电池隔膜;;性能测试;;碳纳米管