聚乙烯醇交联改性聚乙烯锂离子电池隔膜的制备

程 序，汪志伟，张素梅，兰 芳，陈金耀，曹 亚

（四川大学 高分子研究所，高分子材料工程国家重点实验室，四川 成都 610065）

锂离子电池（LIB）自商业化以来就引起了学者和研究人员越来越多的关注［1-3］。LIB作为一种清洁能源，具有能量密度高，自放电率低，循环寿命高等优点［4］。目前，LIB被认为是电池应用中最具竞争力的电源之一［5］。在LIB的组成部分中，隔膜对电池的安全性起着重要作用，可以防止阴极和阳极的物理接触，同时允许自由的锂离子穿过隔膜传输［6］。目前，商业化的隔膜以聚烯烃为主，这是由于其具有良好的电化学稳定性、机械强度、热关断性能和合理的价格［7-9］。然而，聚烯烃隔膜由于其低的表面能而具有疏水表面，因此，隔膜不能吸收较多的电解液使电池性能受到制约，特别是倍率容量和循环性能［10］。此外，隔膜在高温条件下的严重热收缩使正负极直接接触，导致起火和爆炸，尤其是当电池处于过度充电和过热状态时［11］。本工作开发了一种成本低、绿色环保的隔膜改性方法，通过引入聚乙烯醇（PVA）来改善聚乙烯（PE）隔膜表面疏水的特性，利用其与戊二醛的交联反应制备了PVA交联改性PE隔膜（简称改性PE隔膜），并研究了其结构与性能。

1 实验部分

1.1 主要原料与试剂

PVA 1788；戊二醛，50%（w）；盐酸，37%（w）；正丁醇，体积分数大于99%；N-甲基吡咯烷酮，体积分数大于99%；无水乙醇，体积分数大于99%：均为分析纯，成都科隆化学品有限公司。磷酸铁锂，导电炭黑，聚偏氟乙烯黏合剂：均为分析纯，合肥科晶材料技术有限公司。……