根據(jù)鋰離子電池隔膜的結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)工藝,可分為微孔聚烯烴膜、改性聚烯烴膜、無紡布膜、涂層復(fù)合膜、納米纖維膜和固體電解質(zhì)膜。
1微孔聚烯烴膜
通過不斷的技術(shù)更新和實際應(yīng)用,聚烯烴微孔膜已成為最全面、最工業(yè)化的鋰離子電池隔膜。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同,可分為單層薄膜和多層薄膜,即聚丙烯(PP)單層薄膜、聚乙烯(PE)單層薄膜和PP/PE/PP三層復(fù)合薄膜。以聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)為代表的聚烯烴微孔膜性能優(yōu)異,化學(xué)穩(wěn)定性好,成本低,在鋰電池膜中起著主導(dǎo)作用。
2改性聚烯烴膜
PE和PP膜對電解質(zhì)的親和力、耐溫性和潤濕性較差。通過在單層聚烯烴膜上添加或復(fù)合具有親水性、耐高溫性等特性的材料,在PE和PP微孔膜表面接枝親水性單體,或改變電解質(zhì)中的有機(jī)溶劑等制備高性能膜是一種趨勢。該工藝包括涂層、浸涂、噴涂、復(fù)合等,以獲得性能優(yōu)異的復(fù)合膜。
SONG等人用耐熱性良好的聚芳酯材料涂覆PE膜,形成多孔聚合物熔融溫度高達(dá)180℃的復(fù)合膜。Cheng Hu等人在Celgard2400單層PP薄膜表面涂覆了摻雜納米SiO2的聚氧乙烯,提高了膜的潤濕性,顯著改善了循環(huán)。RYOU等人采用浸涂法在PE膜上涂覆多巴胺,得到的改性膜具有更高的電解質(zhì)吸收性能,有效提高了膜的高速循環(huán)性能。KIM等人用PVDF/SiO2混合物改性聚烯烴膜,得到具有PVDF電解質(zhì)友好性和SiO2耐高溫性的復(fù)合膜。在2C放電速率下,電池的充放電效率達(dá)到94%。FANG等人用聚乙二醇接枝聚多巴胺涂層對PP膜進(jìn)行了改性。改性后,膜的液體吸收率增加,界面阻力降低。
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