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聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物在锂电池中的应用

时间:2013-03-28 | 栏目:科技前缘 | 人参与讨论

       电池隔膜被称作电池的“第三电极”,置于电池两极之间,起到允许离子通过,不允许电子透过的作用,是电池的心脏。电池隔膜的优劣直接影响到电池的使用寿命和贮存寿命,直接制约着电池的发展和电子产品的进步。
      隔膜又称为隔板或隔离物,存在于电极两极之间。有薄膜,板型,棒型等形状,其工作原理是阻止电池两极活性物相互接触,防止电池内部短路。在有的特殊性能的电池中,隔膜还会起到吸附电解液的作用。所以隔膜应厚度均一,有适宜的孔径、孔隙率和透气率;有良好的机械强度、化学稳定性及尽可能低的电阻率;能够有效的阻止两极活性物的接触;有良好的吸收和保持电解液的能力。电池隔膜的成本一般占整个电池成本的20~30%,如果能够研发出成本低,工艺简单,孔径适中,孔隙率高,有足够机械强度和优良性能的微孔聚合物隔膜和非织造腊,有利于提高电池的综合性能和降低成本。
      聚偏氟乙烯( PVDF) 中由于碳氟键( -C-F-) 键能较强, 并且每两个氟原子包围着一个碳原子, 使得碳原子不容易与其它原子反应, 因此, 聚偏氟乙烯的化学性质较稳定, 此外, 聚偏氟乙烯成膜后的机械性能较好, 并可以溶于许多有机溶剂中, 被认为是理想的膜材料。VDF-HFP共聚张性树脂因其兼具氟树脂的热稳定、耐化学介质侵蚀、电绝缘性好、机械强度高和改性后的易加工、柔韧性强等特点,已成为聚合物锂离子电池隔膜的首选材料之一。聚偏氟乙烯-六氟丙烯复合聚合物(PVDF-HFP/SiO2)隔膜是采用倒相法复合纳米制备的一种多孔聚合物隔膜。制成的此隔膜保持了单一多孔聚合物体系高的离子电导率,满足实际应用的要求(10-3S/cm),另一方面也保证了单一多孔聚合物体系所不具备的良好的机械性能,是极具应用前景的聚合物隔膜。

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