高孔隙率、高熱阻、高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、對電解液具有良好浸潤性是今后鋰電池隔膜材料的發(fā)展方向。那么，在技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域，除了聚烯烴隔膜還有哪些新型隔膜材料?

研究者們在傳統(tǒng)聚烯烴隔膜的基礎(chǔ)上發(fā)展了各種四種新型鋰電池隔膜材料。

材料一：PMIA

PMIA是一種芳香族聚酰胺，在其骨架上有元苯酰胺型支鏈，具有高達(dá)400℃的熱阻，由于其阻燃性能高，應(yīng)用此材料的隔膜能提高電池的安全性能。

此外，由于羰基基團(tuán)的極性相對較高，使得隔膜在電解液中具有較高的潤濕性，從而提高了隔膜的電化學(xué)性質(zhì)。使其具備商業(yè)化的前景。

材料二：PET

聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種機(jī)械性能、熱力學(xué)性能、電絕緣性能均優(yōu)異的材料。

PET類隔膜最具代表性的產(chǎn)品是德國Degussa公司開發(fā)的以PET隔膜為基底，陶瓷顆粒涂覆的復(fù)合膜，其表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性能，閉孔溫度高達(dá)220℃。

靜電紡絲PET隔膜熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于PE膜，為255℃，最大拉伸強(qiáng)度為12Mpa，孔隙率達(dá)到89%，吸液率達(dá)到500%，遠(yuǎn)高于市場上的Celgard隔膜，離子電導(dǎo)率達(dá)到2.27×10-3Scm-1，且循環(huán)性能也較Celgard隔膜優(yōu)異，電池循環(huán)50圈后PET隔膜多孔纖維結(jié)構(gòu)依然保持穩(wěn)定。

材料三：PBO

新型高分子材料PBO(聚對苯撐苯并二唑)是一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性的有機(jī)纖維。其基體是一種線性鏈狀結(jié)構(gòu)聚合物，在650℃以下不分解，具有超高強(qiáng)度和模量，是理想的耐熱和耐沖擊纖維材料。

由于PBO纖維表面極為光滑，物理化學(xué)惰性極強(qiáng)，因此纖維形貌較難改變。PBO纖維只溶于100%的濃硫酸、甲基磺酸、氟磺酸等，經(jīng)過強(qiáng)酸刻蝕后的PBO纖維上的原纖會從主干上剝離脫落的，形成分絲形貌，提高了比表面積和界面粘結(jié)強(qiáng)度。

材料四：PI

聚酰亞胺(PI)同樣是綜合性能良好的聚合物之一，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、較高的孔隙率，和較好的耐高溫性能，可以在-200~300℃下長期使用。

由于PI極性強(qiáng)，對電解液潤濕性好，所制造的隔膜表現(xiàn)出極佳的吸液率。靜電紡絲制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有較低的阻抗和較高的倍率性能，0.2C充放電100圈后容量保持率依然為100%。

小結(jié)

為了提高鋰電池的安全性，保證電池的安全平穩(wěn)運(yùn)行，電池隔膜必須滿足以下幾個條件：

1.化學(xué)穩(wěn)定性：

不與電解質(zhì)、電極材料發(fā)生反應(yīng);

2.浸潤性：

與電解質(zhì)易于浸潤且不伸長、不收縮;

3.熱穩(wěn)定性：

耐受高溫，具有較高的熔斷隔離性;

4.機(jī)械強(qiáng)度：

拉伸強(qiáng)度好，保證自動卷繞時強(qiáng)度和寬度不變;

5.孔隙率：

較高的孔隙率以滿足離子導(dǎo)電的需求;

鋰電池隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

此外，鋰離子電池安全性問題是個復(fù)雜的綜合性問題。電池安全性最大的隱患是電池隨機(jī)發(fā)生的內(nèi)短路，產(chǎn)生現(xiàn)場失效，引發(fā)熱失控。

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