共纺聚乙烯-乙烯醇锂-热塑性聚氨酯锂离子电池隔膜热力学及电化学性能

摘要

为了改善锂离子电池隔膜的热力学和电化学等性能,以聚乙烯-乙烯醇锂(EVOH-Li)和热塑性聚氨酯(TPU)为原料,利用高压静电纺丝法进行双针头同时纺丝,制备了两种不同纤维丝相互缠结的EVOH-Li-TPU共纺膜.其中,EVOH-Li具有自由脱嵌的锂离子,可以增加电池隔膜的离子导电性;TPU具有良好的力学性能和韧性,可以增加锂离子电池隔膜的抗穿刺性,从而提高其安全性.研究了EVOH-Li-TPU共纺膜的微观形貌、力学性能、吸液率、孔隙率、热学性能及电化学性能,并与EVOH-Li和TPU单纺膜的相关性能进行对比.结果 表明,EVOH-Li-TPU共纺膜的拉伸强度和断裂伸长率分别达到6.09 MPa和79.26％,孔隙率和吸液率分别达到84％和321％,室温离子电导率为4.41×10-4 S/cm,界面阻抗相比EVOH-Li和TPU单纺膜显著降低,电化学窗口为5.0V,EVOH-Li-TPU共纺膜相比于EVOH-Li和TPU单纺膜,各种性能均有所增强.