静电纺丝法锂离子电池隔膜制备及性能.pdfVIP

能

摘要：

隔膜作为锂离子电池中的重要组成部分，其制备工艺及性能对于电池

的循环性能以及安全性有着决定性的影响。传统的隔膜制备方法存在

制备周期长、成本高、制备难度大等诸多问题，为了解决这些问题，

近年来，静电纺丝法被广泛应用于高性能锂离子电池隔膜的制备。本

文主要研究了静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺参数对隔膜性能

的影响，并对静电纺丝法制备的隔膜进行了表征，探讨了其性能及应

用前景。

关键词：静电纺丝法；锂离子电池；隔膜；制备工艺；性能表征

1.引言

锂离子电池作为当今高性能电池的代表，具有能量密度高、功率密度

大、使用寿命长、无“记忆效应”等优点，已被广泛应用于移动电子

产品、电动汽车、储能设备等领域。锂离子电池的核心组成部分是正、

负极材料和隔膜，隔膜作为电化学反应的分隔膜，能够有效防止正负

极材料之间直接接触，从而避免了短路的发生，保证了电池的循环稳

定性和安全性。

2.静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程及影响因素

3.静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的性能表征

4.静电纺丝法制备锂离子电池隔膜在电池领域的应用前景及展望

5.结论

通过对静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程及影响因素、性能

表征以及应用前景等多方面进行研究探讨，发现静电纺丝法制备的锂

离子电池隔膜具有制备周期短、成本低、工艺简单、应用广泛等优点，

在锂离子电池领域具有广阔的应用前景和市场前景，可以有效地提升

锂离子电池的循环性能和安全性。因此，静电纺丝法制备锂离子电池

隔膜应加大研究力度，拓展其应用领域，有望成为未来锂离子电池隔

膜制备的重要发展方向。

2.静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程及影响因素

静电纺丝法是一种简单、常用的制备纳米级材料的方法，通过静电纺

丝法制备锂离子电池隔膜可以控制隔膜的厚度、孔径和孔隙率等关键

性能指标。静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的工艺流程主要包括以下

几个步骤：

（1）材料分散。首先将多孔材料加入有机溶剂中，在磁力搅拌的条件

下，使其分散均匀。

（2）制备纺丝液。将分散的材料溶液经过不断的搅拌和超声处理后，

制备得到均匀的纺丝液。

（3）静电纺丝。将纺丝液注入到静电纺丝装置中，并设置适当的电压

和电流，通过静电力将纺丝液喷射出来，在旋转的收集器上形成纤维

状物。

（4）后处理。对制备得到的隔膜进行干燥和热处理等后续处理，优化

其物理和化学性能。

素包括材料性质、制备工艺参数和后处理条件等。例如，助剂的添加

可以改善材料的分散性和纺丝液的黏度，有利于制备高品质的隔膜；

纺丝电压、纺丝液浓度和喷嘴距离等参数的调节可以影响隔膜的厚度

和孔隙率等关键性能指标；后处理条件的优化可以进一步提高隔膜的

热稳定性和机械强度等物理性能。

3.静电纺丝法制备锂离子电池隔膜的性能表征

为了评估通过静电纺丝法制备的锂离子电池隔膜的性能，可以从多个

方面进行表征。例如，可以利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显

微镜（TEM）等方法分析隔膜的形貌和结构特征；可以利用红外光谱

（FTIR）、热重分析（TGA）和动态机械分析（DMA）等方法分析隔膜

的化学组成、热稳定性和力学性能等；可以利用电化学阻抗谱（EIS）

和电流充放电测试（CD）等方法评估隔膜的电化学性能和循环性能等。

研究表明，利用静电纺丝法制备的锂离子电池隔膜具有很好的孔道连

通性和一定的孔隙率，有利于锂离子的传递和储存；同时隔膜的热稳

定性和力学性能也得到了很好的提高，能够满足锂离子电池的使用要

求；此外，静电纺丝法制备的隔膜还具有较好的电化学性能和循环性

能，能够有效地提高锂离子电池的能量密度和使用寿命。

4.静电纺丝法制备锂离子电池隔膜在电池领域的应用前景及展望

将静电纺丝法制备的锂离子电池隔膜应用于实际的锂离子电池中，不

仅可以提高电池的电化学性能和循环性能，而且还能够减轻电池的自

燃和爆炸等安全隐患。因此，静电纺丝法制备的锂离子电池隔膜被广

泛地关注和应用，并具有良好的市场前景和应用前景。

未来，随着人们对高性能、高安全锂离子电池的需求不断增加，静电

纺丝法制备锂离子电池隔膜的研究也将面临新的挑战和机遇。例如，

好地控制隔膜的物理和化学性能；利用多学科交叉融合的方法，可以

开拓隔膜在其他领域的应用，如传感器、储能材料等；同时解决静电

纺丝法制备量级和稳定性问题，可以进一步促进隔膜的工业化生产和

大规模应用。

总体来看，静电纺丝法制备锂离子电池隔膜已经成为了锂离子电池领

域中的一项前沿技术。不仅在提高电