高性能PPS网基PSF-ZrO_(2)复合隔膜的制备及其性能研究

聚苯硫醚(PPS)网基聚砜(PSF)-氧化锆(ZrO_(2))复合隔膜作为一种新型的高性能碱性水电解制氢隔膜,具有良好机械性能、低面电阻和高化学稳定性等优点。采用预热压成型和浸没沉淀相转换法制备出复合隔膜,研究了铸膜液中PSF、ZrO_(2)纳米颗粒、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量对隔膜性能的影响。分析比较了复合隔膜(命名为PPZS)和商业化Zirfon UTP 500隔膜的性能。结果显示PPZS复合隔膜的抗拉强度达到36.36 MPa,面电阻达到0.21Ω·cm^(2),泡点压力达到0.268 MPa,表现出优异的碱性水电解制氢综合性能。

二次锂电池用PVDF-HFP/SiO_2复合聚合物隔膜的研究

采用倒相法制备了二次锂电池用的聚偏氟乙烯-六氟丙烯复合聚合物(PVDF-HFP/SiO2)隔膜,测定了它的吸液率、电导率、机械强度等性能,并通过扫描电镜对其形貌进行了分析。研究结果表明:PVDF-HFP/SiO2隔膜具有较高的吸液率、电导率和韧性,电解质吸收率达184.4%,室温电导率为1.20 mS/cm,断裂伸长率高达163%。利用PVDF-HFP/SiO2隔膜装配的二次锂电池的首放比容量为834.8 mAh/g,第40次的放电比容量达到400 mAh/g,循环效率达到99.8%以上,表现出良好的电化学性能。

采用PI/PTFE复合隔膜的Li/SOCl_2电池的性能

制备了一种具有超薄、高吸液率和良好热稳定性的Li/SOCl_2电池用聚酰亚胺(PI)/聚四氟乙烯(PTFE)复合隔膜。通过SEM、同步热分析(STA)、吸液率及恒电流放电等方法,研究PI、玻璃纤维(GF)和PTFE隔膜的结构、热稳定性和吸液性能,以及复合隔膜对Li/SOCl_2电池输出电压的影响。相对于采用GF/GF隔膜的电池,采用PI/PTFE复合隔膜的电池输出电压提升了0.130 V,热生成速率降低了39.4%。

复合纤维(SM—2)改性隔膜的工业化开发

介绍了国产复合纤维(SM-2)改性膜实现工业化的过程,包括扩大工业化、系列工业化及全部工业化。工业化结果表明使用该膜后电流效率提高,隔膜寿命延长,节电效果明显。同时探讨了国产烧结炉的使用效果及存在问题。

纳米SiO_2对聚合物隔膜的影响

采用相转化法,制备了添加10%(质量比)纳米SiO2的复合聚合物隔膜和未加纳米材料的隔膜。通过XRD、DSC、FTIR和SEM等方法,对隔膜形貌和结构进行了研究,分析了隔膜孔结构形成的机理。与未加纳米材料的隔膜相比,复合隔膜具有较致密的结构,使机械性能有所改善,最大伸长率和断裂强度分别提高了16%和11%。在室温下,复合隔膜的离子电导率接近1×10-3S/cm,满足锂离子电池应用的要求。未加纳米材料的隔膜样组装的样品电池循环5次后发生短路;复合隔膜组装的样品电池的电化学性能和循环性能良好,首次充放电效率为86.6%,循环20次后仍有99.3%。

芳纶纤维基复合隔膜的制备及性能

用原位聚合方法制备高分散性纳米Ti O2-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),再将纳米Ti O2-PMMA与聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)共混,制备浆料,双面涂覆于芳纶基膜表面,制备芳纶/PVDF-HFP(Ti O2)复合隔膜。对产物进行SEM、透射电子显微镜(TEM)、热收缩和电化学阻抗谱(EIS)分析及电池性能测试。制备的芳纶/PVDF-HFP(Ti O2)复合隔膜在150℃时的热收缩率为0,孔隙率为45%、吸液率为214%,离子电导率为1. 34 m S/cm。组装的电池以0. 5 C充电、1. 0 C放电,在2. 75～4. 20 V循环150次,容量保持率为98%,8. 0 C放电比容量为120. 7 m Ah/g。

静电纺丝制备聚丙烯腈基复合锂离子电池隔膜

调控静电纺丝参数可获取不同纳米纤维隔膜,而电纺溶液的性质是最重要的影响因素之一。文章采用静电纺丝法制备以聚丙烯腈/聚氨酯为基材的纳米纤维隔膜,并讨论不同的TiO2无机粒子添加量对其影响,探讨了PAN/TPU/TiO2复合隔膜在电池中的应用。实验结果表明:TiO2的添加量对电纺PAN/TPU/TiO2复合纤维的直径影响较大,在适量的添加范围内可有效减小纤维直径,其中添加质量分数在1.5%时,纤维直径范围较小,为600~700 nm,且在低倍率测试后拥有较好的放电容量和保持性。

原位复合EVOH-SO_3Li/SiO_2电纺锂离子电池隔膜的力、热学性能研究

首先合成了EVOH-SO_3Li接枝聚合物,然后采用原位复合技术,使纳米SiO_2在EVOH-SO_3Li溶液中原位生成,最后静电纺丝制备了EVOH-SO_3Li/SiO_2复合隔膜。用拉伸强度来对锂离子电池隔膜的力学性性能进行表征,并且研究不同含量的SiO_2对力、热性能的影响。结果表明SiO_2含量为2%(wt)时,复合隔膜的拉伸强度为2.36MPa。复合隔膜的熔点、熔融焓、初始分解温度都有一定程度的提高。