静电纺PMMA/EVOH-SO_3Li锂离子电池隔膜复合材料的制备及性能

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚乙烯-乙烯醇磺酸锂(EVOH-SO_3Li)为原料,通过高压静电纺丝法进行交替纺丝,制备PMMA/EVOH-SO_3Li锂离子电池隔膜复合材料。通过FTIR、SEM、万能拉伸试验仪、TGA、IM6型电化学工作站和电池循环测试设备对PMMA/EVOH-SO_3Li隔膜复合材料的性能进行检测表征。结果表明:PMMA/EVOH-SO_3Li隔膜复合材料具有清晰的三维网状结构,与EVOH-SO_3Li隔膜材料相比,改性后PMMA/EVOH-SO_3Li隔膜复合材料的孔隙率、吸液率和拉伸强度分别提高至80%、340%和3.18 MPa,起始热分解温度升高至294℃,热收缩率也有所降低,并表现出良好的电化学性能。其中电化学稳定窗口由5.0V增加到5.6V,界面阻抗由420.69Ω降低至262.31Ω,离子电导率则由1.560×10-3 S/cm提高至2.089×10-3 S/cm,并且经过100次循环充放电后,容量保持率仍高达93.7%。

静电纺聚乙烯-乙烯醇磺酸锂/聚酰亚胺锂离子电池隔膜复合材料的电化学性能

以3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐和4,4-二氨基二苯醚为原料合成聚酰胺酸(PAA)纺丝液,通过高压静电纺丝和热亚胺化制备聚酰亚胺(PI)纤维膜,然后将聚乙烯-乙烯醇磺酸锂(EVOH-SO_3Li)以高压静电纺丝和加热加压的方式覆盖在PI纤维膜表面,制备EVOH-SO_3Li/PI锂离子电池隔膜复合材料。通过FTIR、SEM、万能拉伸试验仪、接触角测试仪和IM6型电化学工作站对EVOH-SO_3Li/PI锂离子电池隔膜复合材料的性能进行测试与表征。结果表明:EVOH-SO_3Li/PI锂离子电池隔膜复合材料具有较清晰的三维网状结构,与PI隔膜相比,纤维间粘连现象明显增加,在降低孔隙率同时,吸液率和拉伸强度分别提高至521%和12.83 MPa,并表现出较好的热收缩稳定性、高温闭孔性能和电化学性能。其中电化学稳定窗口从5.5V提高至5.8V,界面阻抗从360Ω降低至315Ω,离子电导率从2.416×10^(-3) S/cm提高至3.672×10^(-3) S/cm。