Chem.Eng.J.基于相分离机理的表面改性电纺聚丙烯腈纳米膜用于锂离子电池隔膜_第1页
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1、.Chem. Eng. J.：基于相分离机理的表面改性电纺聚丙烯腈纳米膜用于锂离子电池隔膜DOI:10.1016/j.ensm.2019.07.024 电池隔膜是电池的重要组成部分，会严重影响其性能。电池隔膜性能的控制对于获得具有高循环性能的锂离子电池尤为重要。隔膜置于两个电极之间，应显示出高离子电导率、出色的机械稳定性和热稳定性，可分为六种主要类型：微孔膜、非织造膜、电纺膜、外表面改性膜、复合膜和聚合物共混物。考虑到电池隔膜在锂离子电池性能方面的重要性，本工作介绍了电池隔膜的最新研究进展，并分析了不同类型隔膜的主要性能。尽管研究人员在这方面已做出了巨大的努力，但仍然有必要基于电池组件新材料的

2、开发来改善其特性。本文还综述了基于聚合物和陶瓷材料的固体电解质从传统电池向固态电池过渡的最新进展，以期为下一代高性能、安全和可持续的电池提供参考。最后，本文介绍了锂离子电池隔膜的主要研究方向和未来发展趋势。图1.锂离子电池的主要组成部分以及充电和放电模式的示意图。图2.锂离子电池中使用的不同隔膜类型。图3.a）具有双不对称结构的PVDF隔膜的表面和横截面的SEM图像。b）PVDF膜的容量保持率和相含量之间的相关性。图4.a）PAEK隔膜、b）PMIA隔膜的SEM图像。图5.单一聚合物膜的离子电导率值与放电容量的关系。图6.PE/PI隔膜的关闭行为示意图。图7.a）具有几种非溶剂的PVDF-HF

3、P的相图，以及b）不同膜的离子电导率值。图8.a）PAN膜制备的示意图，b）放电容量随循环次数的变化。图9.a）PI/PVDF/PI膜的图示和横截面SEM图像。b）PVDF-HFP/PET/PVDF-HFP膜的示意图。图10.Janus隔膜的示意图和形态。图11.具有二氧化硅涂层的隔膜的示意图。图12.a）聚丙烯酸（PAA）和ZrO2改性PE隔膜的示意图，b）放电容量随循环次数的变化。图13.a）交联纤维复合隔膜的离子电导率和b）放电容量。图14.a）含氧化锆的PVDF-HFP的机械性能。b）含PVDF-TrFE的不同填料的排量与循环次数的关系。c）掺杂氧化石墨烯的PVDF-HFP的容量与C速率的关系。d）PVDF-HFP/胶体Al2O3的热FLIR图像。图15.a）PPO隔膜的SEM图像。b）羟基磷灰石纳米线隔膜的循环性能。图16.聚合物复合膜的离子电导率值与放电容量的关系。图17.a）PEG/LC和b）HDPE/MC聚合物共混物的离子运动示意图。图18.聚合物共混物的离子电导率值与放电容量的关系。图19.不同固体陶

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