采用原位成孔法制备热闭孔特性的高强度聚酰亚胺多孔薄膜

提高电池隔膜的热稳定性、化学稳定性和力学强度,可以避免电池发生热失控等安全事故,对于提高电池的安全性能具有至关重要的作用。聚酰亚胺(Polyimide,PI)热稳定性优异、化学稳定性好、力学强度高,是电池隔膜材料的理想选择之一。本文研究了一种具有高温自闭孔性质的热塑性PI多孔薄膜的制备方法,通过将聚酰胺酸与有机碱三乙胺(Triethylamine,TEA)成盐,经热酰亚胺化后释放出TEA,原位成孔制备出具有高强度的PI多孔薄膜。通过红外,扫描电镜,力学性能表征等手段研究了PI多孔薄膜的成孔机理,微观形貌及影响因素,受热自闭孔历程,构效关系。研究结果表明:PI薄膜在热酰亚胺化过程中TEA脱除原位形成孔洞结构,孔洞的尺寸可以通过TEA的含量进行调控。该PI多孔薄膜具有热闭孔特性,且在闭孔前、后均呈现出优异的力学强度(~120 MPa)。本文采用原位成孔法构筑了具有优异热稳定性、高力学强度的PI多孔薄膜,该PI多孔薄膜在高温时可自闭孔,隔绝物质、热量的传输,有望为电池提供更有力的安全保障。