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高性能鋰離子二次電池隔膜

王惠亞; 趙立敏; 張芳; 何丹農 上海交通大學材料科學與工程學院; 上海200240; 納米技術及應用國家工程研究中心; 上海200241
  • 鋰離子二次電池
  • 隔膜材料
  • 表面改性
  • 聚烯烴隔膜
  • 原位聚合

摘要:隨著電動汽車對鋰離子電池功率要求的不斷提高,高性能鋰離子電池逐漸成為了人們研究的熱點。隔膜作為鋰離子電池的關鍵部件之一,發揮著隔離正負極材料以及為鋰離子遷移提供通道的作用。此外,隔膜的熱穩定性也直接影響著鋰離子電池的安全性能。聚烯烴微孔隔膜由于其出色的化學穩定性、機械強度以及價格低廉而被廣泛應用于鋰離子電池中。然而,其熱穩定性差以及不易濕潤等缺點給高性能鋰離子電池的廣泛應用帶來很大隱患。因此,本文探討了聚烯烴微孔隔膜的表面改性,以此為出發點,介紹了基于聚合物表面改性的聚烯烴微孔隔膜、基于無機納米顆粒的聚烯烴微孔隔膜、基于有機-無機復合材料的聚烯烴微孔隔膜的研究進展。在基于無機納米顆粒的聚烯烴微孔隔膜的介紹中,本文還對原子層沉積法、化學氣相沉積法、物理氣相沉積法等先進表面改性方法進行了簡單介紹。隨后,從濕法制備、相轉化法、呼吸圖法、靜電紡絲法以及原位聚合法5種方法出發,對其他聚合物微孔隔膜的研究進展進行了介紹。最后,本文對將來高性能隔膜材料的研究方向上作出展望,旨在為高性能鋰離子二次電池隔膜材料的研究和應用提供參考。

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化學進展

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