P（MMA-co-DMAEMA）共混隔膜的制备与性能.pdfVIP

材 料 2012年第11期(43)卷 锂离子电池用 PVDF／P(MMA—CO—DMAEMA) 共混隔膜的制备与性能 刘卫东 ，李 浩 ，姚之侃 ，王 婷 ，朱宝库 ，朱利平 (1．浙江大学 高分子科学与工程学系 ，教育部高分子合成与功能构造重点实验室 ，浙江 杭州 310027； 2．浙江师范大学 化学与生命科学学院，浙江 金华 321004) 摘 要 ： 首先合成 了甲基丙烯酸 甲酯(MMA)与 甲基 膜及凝胶 电解质离子导电率的提高 。由于聚甲基丙烯 丙 烯 酸一N，N一二 甲胺 乙酯 的共 聚 物 P(MMA—CO— 酸甲酯 (PMMA)链段与 PVDF之间 良好的相容性，聚 DMAEMA)，与聚偏氟 乙烯 (PVDF)共混经溶液相转 甲基丙烯酸一N，N一二 甲胺乙酯 (PDMAEMA)链段 的强 化法制备 了PVDF／P(MMA-co—DMAEMA)隔膜 。研 极性有利于电解液吸收和锂盐的电离 ，本文研究 了溶 究发现 ，相对 于纯 PVDF隔膜，共混 隔膜 的孔 隙率增 液相转化法制备 PVDF／(MMA—CO—DMAEMA)共混 加，结晶度降低，电解液吸收稳定性显著提高。共混隔 隔膜及其性质 ，提 出并验证 了 “PVDF活性隔膜”的概 膜具有 “活性”隔膜 的性质，隔膜一电解液组成的电解质 念 ，探索了这类共混膜作为新型凝胶锂离子 电池隔膜 体系表现出凝胶电解质特征 ，隔膜中PVDF／P(MMA— 的可能性 。 CO—DMAEMA)质 量 比 为 10／1时，隔膜 吸 液 率 在 2 实 验 420 以上 ，活化后凝胶 电解质 膜 离子 电导率可达到 1．8×10_。S／cm。研 究结果表 明，采用溶液相转化法 2．1 试剂与材料 制备 PVDF／P(MMA-co-DMAEMA)共混 隔膜 ，是 一 PVDF(Mw一1．8×10。Kynar)购 自上海 3F公 种制备凝胶锂 离子 电池用 高性 能活性 隔膜的有效方 司 ；甲基丙烯酸 甲酯 (MMA)和 甲基丙烯酸一N，N一二 甲 法 。 胺乙酯 (DMAEMA)购 自国药集团，除去 阻聚剂 ，减压 关键词 ： 锂离子 电池 ；隔膜；聚偏氟乙烯 ；共混；电导 蒸馏后使用 ；偶氮二异丁腈 (AIBN)(上海试 四赫维化 室 工有限公司)重结 晶后使用 。六氟磷酸锂 (LiPF。)电解 中图分类号 ： TM9l1．3 文献标识码 ：A 液 (LB315，溶剂组成质量比为 (DMC)： (EMC)： 文章编号：1001—9731(2012)11—1364—05 (EC)一1：1：1，LiPFe浓度为 1otol／L)由张家港 国 泰华荣化工新材料有限公司提供，N，N一二 甲基 乙酰胺 1 引 言 (DMAc)由上海经纬化学试剂有限公司提供 。 液体锂离子电池采用液体 电解质 ，优点是 电池制 2．2 共聚物 P(MMA—CO—DMAEMA)的合成与表征 作方便 、充电快，但在电池过充放时的发热会使电解液 将 MMA、DMAEMA、AIBN和 DMAc(质量 比为 中溶剂迅速挥发 ，导致 电池膨胀和爆炸等安全 问题 。 1：1．5：0．015：8)加入到三 口烧瓶中，室温下通氮气 将 固体电解质膜替代液体锂离子电池 中隔膜一电解液 30rain以去除氧气后 ，将烧瓶移入 7O℃油浴 中恒温反 组成的电解质体系是解决锂离子电池安全性的理想技 应 6h，冷却至室温，将聚合物混合物在石油醚中