鋰離子電池隔膜的制備方法有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-01 20:37
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鋰離子電池新型膜材料PI膜的研究。聚酰亞胺(PI)具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的機(jī)械性能，其長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)300℃，是目前綜合性能最好的薄膜絕緣材料。PI隔膜被認(rèn)為是新一代隔膜材料，主要是由于其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和良好的電解質(zhì)吸收和保持性能，為動(dòng)力鋰電池提供了更好的安全性。
鋰離子電池主要由正極和負(fù)極材料、電解質(zhì)和膜組成。鋰離子電池正極與負(fù)極之間是一種膜材料，通常稱為膜，是鋰離子電池的重要組成部分。鋰離子電池隔膜的制備方法主要有熔融拉伸法和熱誘導(dǎo)相分離法。
鋰離子電池新型膜材料PI膜的研究
鋰離子電池分離器。JPG
PI是一種主鏈上含有聚酰胺環(huán)的聚合物，是綜合性能最好的有機(jī)高分子材料之一。其耐高溫400℃以上，長(zhǎng)期使用溫度在200 ~ 300℃之間，無明顯熔點(diǎn)，絕緣性能好，在1000Hz時(shí)介電常數(shù)為4.0，介電損耗僅為0.004 ~ 0.007，屬于F類至H類絕緣材料。廣泛應(yīng)用于航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。
PI隔膜作為一種鋰離子電池隔膜，與傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。其次,多孔PI膜孔隙度高,和π大量的極性基團(tuán),膜的離子電導(dǎo)率高,和電解液的滲透非常好,使鋰離子電池適用于充電和放電速度高、縮短充電時(shí)間,延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命。
因此，PI隔膜有望成為下一代鋰離子電池隔膜材料。PI不僅可用于改性熱穩(wěn)定性差的聚烯烴隔膜，還可用于制備鋰離子電池隔膜。在PI分離器的各種制備方法中，靜電紡絲法、模板法和相位變換法是研究較多的幾種方法。
到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)PI分離器的研究已經(jīng)取得了許多階段性成果，但大部分仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。此外，由于PI鋰電池隔膜相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的缺乏和材料成本高，國(guó)內(nèi)PI鋰電池隔膜市場(chǎng)仍存在較大的空白。
因此，聚合物材料企業(yè)需要尋找降低PI成本的單體合成和聚合方法，薄膜生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)備加工企業(yè)相互配合，使PI鋰電池薄膜工業(yè)生產(chǎn)早日實(shí)現(xiàn)。
PI材料具有良好的耐熱性，但加工難度大，現(xiàn)階段PI隔膜難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，因此，國(guó)內(nèi)隔膜行業(yè)需要龍頭企業(yè)來做一個(gè)示范。
