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东华大学学报(自然科学版)2025年第01期:基于聚酰亚胺改性聚烯烃复合隔膜的制备及其性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐明礼;李琇廷;董杰;滕翠青;张清华;赵昕;

单位:东华大学纤维材料改性国家重点实验室,材料科学与工程学院;

摘要:合成含三氟甲基和苯并咪唑结构的聚酰亚胺(PI)作为涂层,对商业化聚烯烃(PE)隔膜进行表面涂覆,探究不同固含量的涂覆液对涂层孔隙结构、物理性能及电化学性能的影响。结果显示:当PI溶液的质量分数为11.1%时,综合性能最优,相较于PE隔膜,复合隔膜具有较佳的热稳定性,150℃的收缩率仅为13%左右,800℃后的残炭率为27.2%,远高于PE隔膜;复合隔膜的离子电导率与离子迁移数分别达0.18 mS/cm和0.77;利用复合隔膜组装的电池具有与PE隔膜相当的倍率性能,且在1 C倍率下、循环300圈后的容量保持率为86.0%,在锂对称循环测试中,电池在工作1 000 h后,表现出更加稳定的脱(嵌)锂工作,能够形成稳定的固体电解质界面(solid electrolyte interface, SEI)层,并诱导锂的均匀沉积,从而提高电池的安全性和使用寿命。

关键词:聚酰亚胺;聚烯烃;复合隔膜;热稳定性;电化学性能

基金资助:上海市自然科学基金(22ZR1403200)