聚酰亚胺PI用于锂离子电池隔膜的优势
隔膜作为锂离子电池的核心元件之一,其主要作用是机械隔离电池正、负极,防止两者直接接触而短路,在阻碍电子通过的同时允许锂离子的顺利迁移。隔膜是一个具有高附加值,高技术壁垒的材料。它虽然不直接参与电化学反应,但其结构和性能最终影响到电池的使用安全性、循环寿命和放电容量等实际工作参数。
目前,已商业化的隔膜主要是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等聚烯烃类。但聚烯烃类隔膜仍存在一些问题:
聚烯烃熔点低,所制隔膜的热尺寸稳定性差,给电池的高温使用安全性造成隐患;
聚烯烃材料极性低,本征疏水,与高极性电解液之间的亲和性差;
聚烯烃材料主要采用干法或湿法制膜,所制备隔膜的孔隙率较低(约40%),给 Li+的跨膜传输带来一定阻力。
因此,开发高品质的耐高温电池隔膜具有重要的意义。
聚酰亚胺(Polyimide,简写为PI)指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类,是综合性能最佳的之一。PI 材料有望代替传统聚烯烃材料,成为一种理想隔膜材料。
首先,PI材料具有突出的耐高温性能,长期使用温度可达 300℃,赋予隔膜良好的热尺寸稳定性,提高电池的高温使用安全性;
其次,PI分子结构....
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