聚酰亚胺基高安全性锂离子电池隔膜的制备及性能研
究
摘要
随着锂离子电池的普及，与锂离子电池相关的安全(火灾)事故数量也在增加，
从而削弱了公众的信心。外部冲击、局部过热和内外短路引起的隔膜破损是导致
锂电池热失控和爆炸的原因之一。因此，提高隔膜的安全性已成为研究人员的关
注焦点。
44’-(ODA)(PMDA),
本文尝试以，二氨基二苯醚和均苯四甲酸酐为单体纳米
AlO为导热填料合成聚酰胺酸(PAA)/AlO复合纺丝液，随后借助高压静电纺丝得
2323
到AlO/PAA纤维膜，再通过梯度升温亚胺化得到PI/AlO复合隔膜，将隔膜浸
2323
(BM)-
涂到勃姆石浆料中，最终得到具有优异的阻燃导热功能的有机无机
PI/AlO/BM复合隔膜。对所制备复合隔膜进行孔隙率、电解液浸润性、力学、耐
23
热阻燃性、电化学以及电池的循环倍率性能等测试。结果表明5%AlO/PI/BM复
23
合隔膜综合性能最佳，孔隙率达到66.8%，饱和吸液率355%，最大拉伸强度达到
5.2MPa。有着出色的耐热阻燃性能，在200℃下保持尺寸不变，点火器灼烧10s
5%AlO/PI/BM
后隔膜无明显变化，并展现自熄特性。有效地提高了电池的安全性。23
0.2C156.28mAhg-1100
复合隔膜组装的电池在下初始放电容量为，次充放电循环
测试后，其容量的保持率高达97.7%。
PI
在论文的第二部分研究内容中，继续选用热稳定性优异的为基体，为提高
隔膜的综合性能，采用聚多巴胺(PDA)对隔膜进行改性，通过改变多巴胺溶液浓度，
(0.005-0.025mol/L)PDA/PISEM
制备了浓度的改性隔膜。经过红外、、热尺寸稳定
性、电解液浸润性等测试。结果表明，0.02mol/L浓度多巴胺溶液改性后的纤维复
PI146%
合隔膜综合性能最佳。最大拉伸强度比的最大拉伸强度提升至，达到
6.15MPa15.8%PI179%
；断裂伸长率达到，比提升了，具有优异的机械性能；在
200℃下隔膜无热收缩，保持良好的耐热性能。离子电导率为1.84mS·cm-1，电化
学稳定窗口为5.3V，界面阻抗为220Ω，离子迁移数达到0.49；初始放电容量达到
159.9mAh/g10096.4%