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動力鋰電池隔膜的發展前景及方向

隨著電子信息和新能源產業的發展，對鋰離子電池尤其是新能源汽車用動力電池的安全性提出了更高的要求。因此對動力鋰電池隔膜的耐高溫性能要求也相應提高，很多動力鋰電池廠家要求隔膜具有150℃的高溫熱收縮性能。PI隔膜因具有出色的熱穩定性和較好的電解液吸液保液性而被視為重點開發的下一代隔膜材料，為動力電池提供更好的安全保障。目前，國內外PI隔膜的研究雖然取得了較多的階段性成果，但研究成果多停留在實驗室研究階段。同時，相對于現用的聚烯烴隔膜而言其力學性能較差，加工成本較高，批量生產所需設...
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其他制備聚酰亞胺多孔膜的常用方法

由于PI隔膜目前難以加工和量產，制備PI多孔膜的常用方法實用性欠佳，因此學者們還探索了其他制備PI多孔膜的方法，如燒結法、輻照刻蝕法、接枝或共聚不穩定鏈段法等。HMUNAKATA等將硅膠晶體過濾后得到沉降有硅離子的膜，將這層膜在1100℃下高溫燒結處理后，得到硅離子排列規整的模板，在硅模板間澆注聚酰胺酸溶液，高溫亞胺化后得到Si/PI復合膜，用Hydrofluoricacid將硅刻蝕后得到PI多孔膜。將該膜直接用于甲醇燃料電池后發現，通過改變孔的大小可以抑制甲醇的滲透，其質子...
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相轉換法制備聚酰亞胺鋰離子電池隔膜

相轉化法是指將一定組成的聚合物溶液，通過物理方法改變溶液的熱力學狀態，使均相的聚合物溶液發生相分離，zui終轉變為三維大分子網絡式的凝膠結構。具體到PI多孔膜的制備方法有熱致相轉化法、高濕誘導相轉化法、浸漬沉淀相轉換法。其中，浸漬沉淀相轉化法是比較常用的一種方法，其過程是將聚酰胺酸溶液或PI溶液刮涂在支撐體上，然后浸入該聚酰胺酸或PI的非溶劑中，使溶劑和非溶劑發生交換，達到一定程度之后液-固相分離，去除溶劑后，非溶劑所占的空間則形成PI膜的孔。楊衛國等用浸漬沉淀相轉化法制備了...
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模板法制備聚酰胺酸鎮里

模板法是以具有一定結構尺寸且與聚酰胺酸不相容的致孔劑為模板，將聚酰胺酸與致孔劑混合后，經亞胺化后得到致孔劑/聚酰亞胺復合膜，再用模板脫除劑除去致孔劑制備PI多孔膜的方法。致孔劑可以是金屬、金屬氧化物、非金屬氧化物、氫氧化物、碳酸化合物等。胡旭堯等制備了納米SiO2摻雜的PI復合膜，然后利用HF溶液將納米SiO2脫除得到PI多孔膜，與Celgard2300隔膜150℃時熱收縮率(40%)相比，該PI多孔膜在180℃以下不會發生明顯收縮。黃思玉等指出以上述致孔劑為模板制備的PI多...
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靜電紡絲法制備PI鋰離子電池隔膜

靜電紡絲是通過高壓電場作用，使高聚物溶液或熔體在電場力的作用下，在毛細管Taylor錐頂被拉伸成超細纖維的一種新型技術。靜電紡絲法是一種*的制備超薄納米纖維膜簡單而有效的方法，靜電紡絲法制備的纖維膜具有纖維直徑小、表面積大、孔隙率高、精細程度一致等特點，自1996年Reneker提出可將靜電紡絲技術應用于制備PI納米纖維以來，人們在靜電紡絲法制備PI隔膜方面做了大量研究。周近惠等通過靜電紡絲法制備了PI納米纖維隔膜，其孔隙率高達92%，并研究了該隔膜在兩種常用充電截止電壓（4...
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聚酰亞胺多孔膜改性復合膜特點與性能

采用聚酰亞胺改善熱尺寸穩定性較差的基材隔膜時，還可以采用聚酰亞胺多孔膜的改性方式。聚酰亞胺多孔膜與聚烯烴的復合可以膜的形式通過膠黏劑粘合，也可在其成膜前以溶液的形式對另一種膜進行涂覆。楊衛國等在聚酰亞胺多孔膜上涂覆含有成孔物質的粘結劑，除去成孔物質后，與聚烯烴多孔膜通過熱壓合的方式制備了聚酰亞胺/聚烯烴復合隔膜，該復合隔膜的平均孔徑為68～290nm，具有較好的透氣性和機械強度，在進行500次充放電后，剩余電量達78%～90%，在150～180℃下處理后無短路和爆炸現象發生，...
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聚酰亞胺溶液表面改性復合膜的意義與性能

在以聚酰亞胺溶液對熱尺寸穩定性較差的隔膜進行表面改性時，聚酰亞胺與這類隔膜的復合方式包括涂覆、靜電紡絲等。聚酰亞胺的引入形式可以是聚酰胺酸或聚酰亞胺，因聚酰亞胺需要在高溫下進行亞胺化，故其引入方式需依據所復合的隔膜的熱穩定性而定。胡旭堯等將自制的聚酰亞胺溶于N-甲基吡咯烷酮中，并加入納米SiO2粒子后得到聚酰亞胺涂層液，將涂層液涂覆于PP隔膜兩側制備了納米SiO2/聚酰亞胺涂層改性聚丙烯隔膜。經聚酰亞胺涂層改性的PP隔膜在150℃下熱收縮率由原來的27%降低至1.8%，尺寸穩...
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聚酰亞胺在隔膜材料中的應用

聚酰亞胺PI在電池隔膜中的應用方式主要有兩種：一種是利用PI對其他基材的隔膜進行改性制備復合隔膜，提高基材隔膜的熱穩定性，另一種是單獨使用PI制備PI隔膜，下面分別介紹這兩種方法在隔膜領域的研究情況。傳統的聚烯烴隔膜熱尺寸穩定性較差，在電池溫度較高時會發生收縮，甚至熔斷，導致電池因正負極接觸而短路，從而引發著火或爆炸。因此，研究者通過在聚烯烴表面涂覆陶瓷或復合PI等手段提高聚烯烴隔膜的熱穩定性。用聚酰亞胺PI來改善基材隔膜熱尺寸穩定性的方法主要有兩種，一種是用PI溶液對基材膜...
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