鋰離子電池用納米硫酸鋇改性復(fù)合隔膜的制備及性能研究.pdf

1、隔膜作為鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一，對(duì)電池的成本、性能、安全有著重要影響。本文通過液相沉淀法制備了表面修飾的易于分散的納米硫酸鋇(BaSO4)顆粒，并將其以兩種手段對(duì)商用聚烯烴隔膜進(jìn)行了改性，主要研究內(nèi)容如下:
　　1.制備了硬脂酸修飾的納米BaSO4，并采用透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、熱重分析(TGA)等對(duì)其進(jìn)行表征。測(cè)試結(jié)果表明:當(dāng)體系反應(yīng)溫度為為25℃，反應(yīng)物溶液濃度均為0.5m

2、ol/L，硬脂酸的添加量為理論產(chǎn)物質(zhì)量的1％，NaSO4溶液滴加速度為2mL/min時(shí)，制得的BaSO4粒徑最小，分散性好且顆粒內(nèi)部具有介孔，在去離子水中能自分散，不易沉降。
　　2.以聚酰亞胺(PI)為粘結(jié)劑，將納米BaSO4涂覆在鋰離子電池用Celgard2325隔膜上，制得了無機(jī)涂層復(fù)合隔膜，并對(duì)此復(fù)合膜的物理和電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明:納米BaSO4能均勻分布在隔膜表面的涂層中，納米BaSO4涂層使隔膜的熱尺寸穩(wěn)定性大

3、幅提升，力學(xué)性能有所提高;并改善了隔膜對(duì)電解液的吸液性能;降低了隔膜與鋰電極之間的界面電阻，增加了二者之間的相容性。裝配成的LiCoO2/Li扣式電池的循環(huán)穩(wěn)定性較好。
　　3.將納米BaSO4與偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）的混合漿料，涂覆于Celgard2325隔膜表面，并使其在水/乙醇混合液中發(fā)生相轉(zhuǎn)化，制備了復(fù)合凝膠電解質(zhì)隔膜。熱收縮、吸液率、拉伸、交流阻抗等測(cè)試結(jié)果顯示:添加納米BaSO4后，復(fù)合凝膠電解質(zhì)