静电纺聚偏氟乙烯@硅藻土锂离子电池隔膜的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)和硅藻土为原料,通过静电纺丝法制备PVDF@硅藻土复合纤维膜,用于锂离子电池隔膜。 研究了隔膜的吸液率、热稳定性和电化学性能等。 添加硅藻土可有效提高复合膜的电解液吸收率和电化学性能,其中吸液率可达623.6%,相比于PVDF膜和聚丙烯(PP)膜具有优异的循环性能和倍率性能。     

聚烯烃锂离子电池隔膜的研究进展

随着信息技术时代的发展,锂离子电池被广泛应用,电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分越发引起大家的重视。聚烯烃锂离子电池隔膜由于其优异的机械性能和化学稳定性,以及相对廉价的特点,在锂离子电池发展初期就被研发应用,已成为锂离子电池隔膜的主流。本文综述了聚烯烃锂离子电池隔膜的制备方法,主要介绍了干法和湿法,及相关的产品。重点阐述了聚烯烃锂离子电池隔膜的性能需求和改性方法,主要包括隔膜的孔隙率、隔膜对电解液的亲和性以及热稳定性等方面。     

高性能锂离子二次电池隔膜

随着电动汽车对锂离子电池功率要求的不断提高, 高性能锂离子电池逐渐成为了人们研究的热点。隔膜作为锂离子电池的关键部件之一, 发挥着隔离正负极材料以及为锂离子迁移提供通道的作用。此外, 隔膜的热稳定性也直接影响着锂离子电池的安全性能。聚烯烃微孔隔膜由于其出色的化学稳定性、机械强度以及价格低廉而被广泛应用于锂离子电池中。然而, 其热稳定性差以及不易湿润等缺点给高性能锂离子电池的广泛应用带来很大隐患。因此, 本文探讨了聚烯烃微孔隔膜的表面改性, 以此为出发点, 介绍了基于聚合物表面改性的聚烯烃微孔隔膜、基于无机纳米颗粒的聚烯烃微孔隔膜、基于有机-无机复合材料的聚烯烃微孔隔膜的研究进展。在基于无机纳米颗粒的聚烯烃微孔隔膜的介绍中, 本文还对原子层沉积法、化学气相沉积法、物理气相沉积法等先进表面改性方法进行了简单介绍。随后, 从湿法制备、相转化法、呼吸图法、静电纺丝法以及原位聚合法5种方法出发, 对其他聚合物微孔隔膜的研究进展进行了介绍。最后, 本文对将来高性能隔膜材料的研究方向上作出展望, 旨在为高性能锂离子二次电池隔膜材料的研究和应用提供参考。     

锂离子电池凝胶聚合物隔膜的研究进展

作为锂离子电池重要组分,隔膜由多孔聚烯烃高分子材料组成;电解质体系由有机碳酸酯和六氟磷酸锂混合组成,虽具有高离子电导率,但因液态碳酸酯的易燃特性给锂离子电池带来了安全隐患。利用能够将液态电解质体系凝胶化的聚合物制备得到的凝胶聚合物隔膜,结合了液态电解质体系高电导率和固态电解质高安全性的优点。凝胶聚合物隔膜的研究从简单微孔凝胶聚合物隔膜开始,经历了引入少量纳米无机颗粒的掺杂凝胶聚合物隔膜,到引入大量纳米颗粒的凝胶陶瓷隔膜的发展历程。本文详细介绍这三种类型凝胶聚合物隔膜的物理化学特性,最后展望凝胶聚合物隔膜的发展趋势。     

锂离子二次电池用隔膜的制备及其性质

本文采用倒相法制备了锂离子二次电池用的PVDF HFP共聚物型多孔聚合物隔膜 ,该聚合物膜具有良好的机械性能 ,其孔隙率可达 75% ,吸附电解液后增重 4 50 % ,电导率为 10 - 3S/cm ,组装成电池后表现出良好的循环性能和较低的极化率     

锂离子电池隔膜的功能化改性及表征技术

随着锂离子电池在动力和规模化储能等新能源领域应用的不断拓展,具有特殊功能且满足特定使用需求隔膜的设计准则、制备/改性方法及表征技术亟需系统深入研究。针对锂离子电池高性能和高安全性的要求,研究人员已通过结构设计和表面化学改性等策略优化了隔膜的本征特性,并通过系列表征技术探讨了隔膜的功能化改性对锂离子电池电化学性能的影响。基于以上背景,本文从离子传输、枝晶形核与生长、及安全性能三个方面详细探讨了隔膜对电池性能影响的关键因素及其改性方法,并系统总结了隔膜结构、物化特性、力学性能、热学性能以及电化学性能的表征技术,以期为功能隔膜的合理设计,从而优化锂离子电池性能提供理论和实践指导。同时,本文对隔膜未来的进一步研究和发展提出了展望。     

基于静电纺丝和静电喷射技术的P(VDF-HFP)/Al2O3/P(VDF-HFP)复合隔膜的制备与电化学性能分析

通过静电纺丝和静电喷射技术, 将三氧化二铝(Al₂O₃)纳米颗粒沉积在两层聚四氟乙烯六氟丙烯[P(VDF-HFP)]静电纺丝隔膜之间, 制备出了具有“三明治”结构的P(VDF-HFP)/Al₂O₃/P(VDF-HFP)复合锂离子电池隔膜. 分析了隔膜的形态结构、 热收缩性能、 拉伸性能、 电化学性能以及隔膜在电池中的循环性能. 测试结果表明, 该复合隔膜比纯P(VdF-HFP)膜拥有更高的吸液率, 隔膜更容易吸收电解液从而形成凝胶聚合物电解质(GPEs). 该复合隔膜的拉伸强度在4 MPa左右, 相对应的断裂伸长率为261.57%. 复合隔膜在室温下的离子电导率为1.61×10^-3 S/cm, 且表现出了较高的电化学稳定性(电化学稳定窗口达到5.4 V). 在电池的循环测试中, 使用钴酸锂(LiCoCO₂)作为正极材料, 由该复合隔膜组装的电池的首次放电比容量达到了理想的水平, 为145 mA·h·g^-1.     

水分对锂离子电池性能的影响

水分对锂离子电池性能的影响;锂离子电池;电池电化学性能;SEI膜     

新型锂电池用复合隔膜的制备及其电化学性能表征

利用浸渍法在聚丙烯微孔膜(Celgard2400)表面涂覆掺有纳米二氧化硅的聚氧乙烯(PEO),制备了新型锂电池用复合隔膜.采用交流阻抗法、扣式电池充放电等实验技术测试了复合隔膜的电化学性能.     

锂离子电池正极材料的晶体结构及电化学性能

正极材料是锂离子电池的重要组成部分。作为提供自由脱嵌锂离子的正极材料,其晶体结构的特点决定了锂离子脱嵌路径方式的不同,并对锂离子电池的电化学性能等产生明显影响。本文根据正极材料的晶体结构和锂离子“脱嵌/嵌入”路径方式的不同,重点讨论了一维隧道结构、二维层状结构和三维框架结构正极材料的晶体结构特点、锂离子“脱嵌/嵌入”路径和其电化学性能之间的关系,主要包括一维隧道结构正极材料LiFePO₄,二维层状结构正极材料LiMO₂(M=Co, Ni, Mn)、Li_1+xV₃O₈和Li₂MSiO₄ (M=Fe, Mn) 以及三维框架结构正极材料LiMn₂O₄和Li₃V₂(PO₄)₃。揭示了目前锂离子电池正极材料的研究现状和存在问题,并对今后的发展方向进行了评述。     

聚偏氟乙烯电纺膜及其电化学性能的研究

用电纺的方法制备了聚偏氟乙烯纳米纤维膜,它们具有多微孔结构,能够作为锂电池聚合物电解质.电纺中聚合物溶液的浓度对制备的电纺膜的结构形态有很大的影响,低浓度(10 wt%)时得到珠丝结构的膜,浓度15 wt%时则为纤维结构,而高浓度(18 wt%)时,电纺膜为交联的网状结构.用电纺法制备的聚偏氟乙烯纳米纤维微孔膜具有较高的孔隙率,而且它们与锂金属电极具有良好的界面稳定性;在25℃时吸液率最高可达340%,以这种膜制备的聚合物电解质室温电导率可达到1.57×10-3S.cm-1;由该电解质组装的扣式电池以0.5 mA.cm-2恒流充放电,25℃时50次循环后几乎无容量损失,具有良好的循环性能;即使60℃时,电池仍能保持良好的工作稳定性.     

相分离对聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯共混物的力学与耐紫外老化性能的影响

采用熔融共混法制备聚偏氟乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯( PVDF/PMMA)共混物,考察其力学性能、耐紫外老化性能、熔体动态流变、结晶与热分解行为.PMMA含量(wPMMA)为10 wt％时,共混物形成均相结构,力学与耐老化性能最好.wPMMA≥20 wt％时,PMMA形成球状聚集体,共混物力学性能与耐候性显著降低.PMMA的存在可提高PVDF的结晶度,降低熔融温度,但不改变PVDF晶体结构.     

溶液pH值对聚邻甲苯胺电化学性质的影响

本文报道了溶液pH值对聚邻甲本胺电化学性质的影响。研究结果表明,电化学合成的聚邻甲苯胺的循环伏安曲线、氧化电位、膜的颜色、充放电容量、紫外可见光谱以及氧化还原活性都受到溶液pH的影响。在低pH值的溶液中,随着扫描电位的变化,聚邻甲苯胺膜的颜色可逆地变化,而在pH4.13的溶液中进行扫描时,膜的颜色不变化,电化学活性也消失。     

纳米级金红石型二氧化钛与受阻胺光稳定剂协同改进ABS的抗老化性能研究

分别采用纳米级金红石型TiO2和受阻胺光稳定剂(HALS)对ABS进行改性,通过熔融共混法制备了ABS/纳米TiO2、ABS/纳米TiO2/HALS和ABS/HALS复合材料,采用GB/T16422.2~1999所述的塑料实验室光源暴露实验方法,用氙灯气候试验机对其进行28天人工加速老化,通过测定其老化过程中的无缺口和缺口试样冲击强度的变化来对其抗老化性能进行表征,同时利用光学显微镜和扫描电镜对其老化过程中的冲击断口形貌变化进行了研究.结果表明,纳米TiO2在ABS基体中分散良好,改性后的复合材料均具有较好的抗老化性能,纳米TiO2与HALS复合改性ABS对其耐候性的提高具有明显的协同作用,其老化后的抗冲击性能超过了单一使用HALS或纳米TiO2的改性效果,老化28天后纯ABS树脂试样的无缺口冲击强度保持率只有20%左右,添加2.0 wt%纳米TiO2后,老化28天后的ABS/纳米TiO2/HALS复合材料试样的保持率则提高到47.9%,为纯ABS树脂试样的2.5倍.     

尼龙6/高岭土界面相互作用对其复合材料力学性能和流变行为的影响

<正> 无机填料填充复合材料的性能,除了依赖于聚合物基体和填料固有的内在性质外,很大程度上依赖于它们之间的界面性质。因此,研究聚合物/填料界面相互作用,对合理地设计具有优良性能的复合材料具有十分重要的意义。 目前,还很难对粉末填料与聚合物基体之间界面相互作用进行定量的研究,而且关于这方面的报道也较少。本文利用接触角法测定了高岭土填料和尼龙6基体的表面自由能、界面张力、粘附功等热力学参数,对高岭土与尼龙6之间界面相互作用与复合材料力学性能、流变行为的关系进行了分析和探讨。     

甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯无规共聚物与聚偏氟乙烯共混体系的结晶行为和力学性能

本文研究了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(MS)无规共聚物与聚偏氟乙烯(PVF_2)共混体系的结晶行为和力学性能。MS含量及MS中St的含量均对PVF_2的结晶行为有较大的影响,它显示出非晶材料向结晶材料转变过程中所特有的力学性质不连续现象。研究结果表明了PVF_2/MS共混物作为一种改性材料应用的可能性。     

甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯无规共聚物与聚偏氟乙烯共混体系的结晶行为和力学性能

 本文研究了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(MS)无规共聚物与聚偏氟乙烯(PVF₂)共混体系的结晶行为和力学性能。MS含量及MS中St的含量均对PVF₂的结晶行为有较大的影响,它显示出非晶材料向结晶材料转变过程中所特有的力学性质不连续现象。研究结果表明了PVF₂/MS共混物作为一种改性材料应用的可能性。     

EFFECTS OF COMPATIBILIZERS ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF LOW DENSITY POLYETHYLENE/LIGNIN BLENDS

Low density polyethylene(LDPE)/lignin blends were prepared using melt blending.Two kinds of compatibilizers, ethylene-vinylacetate(EVA) which is softer than LDPE and polyethylene grafted with maleic anhydride(PE-g-MA) which is harder than LDPE were used to improve the interfacial adhesion.Scanning electron microscope(SEM) was used to investigate the dispersion of lignin in LDPE matrix.The results showed that both of the compatibilizers could improve the interaction between the low density polyethylene an...     

乙烯基酯树脂的微观结构及其力学性能研究

树脂的微观结构决定其力学性能 ,乙烯基酯树脂微观结构的一个重要特征就是凝胶粒子和两相结构的存在 .采用SEM、DSC研究了乙烯基酯树脂固化过程中凝胶粒子的形成过程及两相结构对固化放热的影响 ,结果表明 ,凝胶粒子在固化树脂中呈群状分布 ,每群凝胶粒子的最大尺寸为 2 0 μm左右 ,每群凝胶粒子由许多独立凝胶粒子组成 ;凝胶粒子的形成使树脂产生了两相结构 ,使树脂的恒温DSC残余放热呈双峰分布 ;树脂的固化条件影响其微观结构 .力学性能测试的结果表明树脂的固化条件影响其力学性能 ,低温固化树脂(80℃固化 )的后固化可以提高其拉伸强度和弯曲强度 ,对于高温固化树脂 (12 0℃固化 ) ,则出现相反的趋势 ,后固化降低了树脂的拉伸强度和弯曲强度 .     

纳米微晶纤维素对炭黑补强天然橡胶力学性能和动态性能的影响

采用酸水解工业微晶纤维素(MCC)制备纳米微晶纤维素(NCC),将其与天然胶乳共凝沉,混炼时加入炭黑(CB),制备了天然橡胶(NR)/NCC/CB复合材料,研究了NR/NCC/CB和NR/NCC/CB/RH(间苯二酚-六亚甲基四胺络合物)复合材料的力学性能和动态性能,并与NR/CB体系的性能进行对比.结果表明NCC可以均匀分散在天然橡胶基体中,且依拉伸方向取向,随着NCC替代炭黑的份数增加,Payne效应减弱,说明NCC本身并不构成强的填料网络,NR/NCC/CB与NR/CB比较,前者整体的网络化程度减弱,体系的损耗因子变化不大,NCC的加入改善了NR/CB的力学性能和抗屈挠龟裂性能,降低压缩疲劳温升和压缩永久形变,当NCC取代5～20 phr CB后,仍然保持高耐磨炭黑补强天然橡胶的耐磨耗性能.动态力学性能显示NR/NCC/CB的玻璃化转变温度较NR/CB变化不大,0℃的tanδ略有下降的同时60℃的tanδ明显降低.NR/NCC/CB/RH体系的Payne效应较NR/NCC/CB明显减弱,力学性能、抗屈挠龟裂性能和耐磨耗性能进一步改善,体系的压缩疲劳温升和压缩永久形变更小.