鋰離子電池用聚偏氟乙烯的改性及性能研究.pdf

1、隔膜是鋰離子電池的重要組成部分，直接影響電池的放電容量和循環(huán)使用壽命。聚偏氟乙烯（PVDF）由于具有良好的熱穩(wěn)定性、力學性能、化學和電化學穩(wěn)定性，適合作為隔膜材料。由于PVDF本身具有較高的結晶度，限制了其作為鋰電池隔膜的使用，針對目前鋰離子電池隔膜存在的一些缺點，如電解液容易泄漏、孔隙率低等問題，本論文使用聚丙烯腈-乙二醇二甲基丙烯酸酯（Poly(AN-co-PEGDMA)）對聚偏氟乙烯進行改性，以得到高孔隙率的電池隔膜，制備得到的隔

2、膜同時能充當鋰離子電池的電解質。
　　用分散聚合方法制備一種聚合物（Poly(AN-co-PEGDMA)），以偶氮二異丁腈（AIBN）為引發(fā)劑，參與聚合反應的分別是單體丙烯腈(AN)和大分子單體聚乙二醇二甲基丙烯酸酯（PEGDMA）。采用紅外光譜對制得的聚合物進行結構表征。結果表明兩個單體成功聚合，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯帶有親介質基團的大分子單體，起到一個很好的穩(wěn)定劑的作用。考察了反應時間、反應溫度、引發(fā)劑用量以及單體濃度這些反應

3、因素對聚合反應轉化率的影響。
　　在聚合過程中，轉化率的變化既與自由基反應的機理有關，也與單體的擴散運動有關。本聚合體系中，最佳的反應時間為10h，反應溫度為75℃，引發(fā)劑用量為單體質量的0.5％，單體濃度為25%。采用共混法將制備得到的Poly(AN-co-PEGDMA)與 PVDF在N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）溶劑中進行溶解共混。采用流延法制備得到共混聚偏氟乙烯隔膜。通過熱分析（TGA）、X射線衍射（XRD）、示差掃描量熱

4、法（DSC）以及掃描電鏡（SEM）對共混隔膜的熱性能和結構進行表征。
　　考察了改性聚合物Poly(AN-co-PEGDMA)與PVDF的不同用量以及浸泡時間對吸液量的影響，實驗發(fā)現，當Poly(AN-co-PEGDMA)與PVDF的比值為3:7時，浸泡時間為30min時，隔膜的吸液量最大。在這個最佳比值時，共混隔膜的孔隙率也達到最大值。考察時間和溫度對隔膜的導電率影響時發(fā)現，隔膜的導電率隨著時間的延長而有所降低，但是整體變化不大