静电纺PPEK/SiO2锂离子电池隔膜的制备及性能

静电纺PPEK/SiO2锂离子电池隔膜的制备及性能

论文摘要

为制备吸液率高、热尺寸稳定性良好的隔膜,以聚芳醚酮(PPEK)和SiO2为原料,采用静电纺丝技术制备了PPEK/SiO2复合纤维膜。通过SEM、电化学工作站、蓝电电池测试系统等对电纺纤维膜及组装的电池进行了结构表征和性能测试,讨论了SiO2质量分数对电纺纤维膜结构和性能的变化规律,并考察了其作为锂离子电池隔膜用时的电化学和电池性能。结果表明:随着SiO2质量分数的增加,电纺纤维膜的孔隙率、吸液率和离子电导率逐渐增加。电纺纤维膜在200℃下热处理1 h的热收缩率为0,具有良好的热尺寸稳定性。当SiO2质量分数为6%(以PPEK质量为基准)时,孔隙率和吸液率分别达到179%、1031%,离子电导率为2.63×10–3 S/cm;将该电纺纤维膜组装成石墨/Li电池,1 C下放电比容量为332~350 mA·h/g,具有良好的循环和倍率性能。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 试剂与仪器
  •   1.2 样品制备
  •     1.2.1 电纺溶液的配制
  •     1.2.2 电纺膜的制备
  •   1.3 结构表征与性能测试
  •     1.3.1 微观形貌
  •     1.3.2 孔隙率和吸液率
  •     1.3.3 电解液浸润性
  •     1.3.4 热稳定性
  •     1.3.5 力学性能
  •     1.3.6 电化学性能
  •     1.3.7 电池性能
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 微观形貌
  •   2.2 孔隙率和吸液率
  •   2.3 电解液浸润性
  •   2.4 热稳定性
  •   2.5 力学性能
  •   2.6 电化学性能
  •     2.6.1 电化学稳定窗口
  •     2.6.2 离子电导率
  •     2.6.3 界面阻抗
  •   2.7 电池性能
  •     2.7.1 循环性能
  •     2.7.2 倍率性能
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘落恺,唐萍,李隆伟,蹇锡高,宾月珍

    关键词: 锂离子电池,隔膜,静电纺丝,聚芳醚酮,二氧化硅,热尺寸稳定性

    来源: 精细化工 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 材料科学,工业通用技术及设备,电力工业

    单位: 大连理工大学化工学院高分子材料系,精细化工国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(U1663226,21374014)

    分类号: TB383.2;TM912

    DOI: 10.13550/j.jxhg.20190037

    页码: 2068-2074

    总页数: 7

    文件大小: 3504K

    下载量: 444

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