锂离子电池隔膜材料的研究进展

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锂电池隔膜的研究与进展

锂电池隔膜的研究与进展摘要:隔膜位于正极与负极之间，当电池工作时其应具有以下作用（1）隔离正负极，防止电极活性物质接触引起短路;（2）具有较好的持液能力，电化学反应时，形成离子通道。

本文以化学和材料结构为类别，综述了不同种类锂电池隔膜的制备方法和研究现状，并对隔膜未来的发展趋势做了展望。

关键词: 锂电池、隔膜、微孔膜、无纺布、无机复合膜。

在锂离子电池正极与负极之间有一层膜材料，通常称为隔膜，它是锂离子电池的重要组成部分。

隔膜应具有两种基本功能：隔离正负电极，防止电池内短路。

能被电解液润湿形成离子迁移的通道。

在实际应用还应具备以下特征[1-4]：(1)电子的绝缘性；（2）高的电导率；（3）好的机械性能，可以进行机械制造处理；（4）厚度均匀；（5）受热时尺寸稳定变形量要小。

电池隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型，目前比较常见的主要三种[1-4]（1）多孔聚合物膜。

是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等方法制备的孔均匀分布的膜。

（2）无纺布隔膜。

由定向的或随机的纤维而构成，通常会将其与有机物或陶瓷凝胶复合，以期得到具有优良化学与物理性质的隔膜。

（3）无机复合膜。

多采用无机纳米颗粒与高聚物复合得到。

本文针对锂电池性能和安全性对隔膜孔隙率、浸润性、热安全温度等方面的要求,对隔膜的制备改性方法进行了比较详细的评述与比较,以期为相关领域的研究者提供可借鉴的资料。

1 多孔聚合物膜1.1 PE/PP微孔膜PE与PP微孔膜的制备常采用的方法有两种，干法（熔融挤出法)和湿法( 热致相分离法)。

干法制备的原理是采用熔融挤出制备出低结晶度高取向的聚烯烃隔膜，经过高温退火处理提高结晶度、低温拉伸形成缺陷、高温拉伸将缺陷放大，最终形成具有多孔性的隔膜［5］。

湿法是将液态烃或小分子物质与聚烯烃树脂的共混物，经过加热熔融共混、降温发生相分离、双向拉伸制成薄膜、用易挥发物质萃取溶剂，从而制备出具备相互贯通的微孔膜[6]。

商用隔膜多为PE、PP单层膜，PE/PP双层膜，PP/PE/PP 三层隔膜（见图1）。

聚偏氟乙烯(PVdF)锂电池隔膜改性研究进展

聚偏氟乙烯（PVdF）锂电池隔膜改性研究进展作者：洪崇得翁景峥来源：《科学与财富》2017年第17期（福建师范大学材料科学与工程学院福建福州 350007）摘要：针对动力锂离子电池对隔膜的要求，综述了三种聚偏氟乙烯（PVdF）隔膜材料的改性研究。

可以通过掺杂无机材料提高聚合物隔膜热稳定性；通过掺杂有机材料提升聚合物隔膜的电导率、电化学性能以及力学性能。

通过复合膜制备将不同复合材料协同优势发挥到最大化，弥补了聚偏氟乙烯（PVdF）隔膜的缺陷，制备出性能优异的锂电池隔膜。

关键词：聚偏氟乙烯；锂电池隔膜；改性前言：随着能源存储设备的高速发展，锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命受到广泛关注。

在锂离子电池系统中，隔膜起到至关重要的作用，在隔绝正负极的同时允许锂离子通过，其性能对于电池的充放电性能及安全性能有直接影响。

由于隔膜本体电阻较大，对电解液的浸润性差，导致锂离子电池的离子电导率较低。

因此，开发高性能隔膜对电池性能的改善具有积极的作用。

为了改善隔膜对电解液的浸润性并提高离子电导率，聚偏氟乙烯（PVdF）具有化学稳定性好、介电常数高、疏水性好等优点，比较适宜作锂离子电池隔膜材料。

1.掺杂无机材料无机材料具有的两大优势：一、无机颗粒高温无尺寸收缩对有机隔膜热稳定性的增强；二、许多无机材料具有的吸附、中和等功能，对聚合物隔膜只能用作物理阻断的功能进行拓展。

刘文婷等[1]通过溶剂热法制备石榴石型快锂离子导体锆酸镧锂（LLZO），分别以不同比例掺入PVdF溶液中，通过静电纺丝法制备出掺LLZO的 PVdF-LLZO复合隔膜；其次，利用磁控溅射镀膜技术在上述6% LLZO隔膜两侧沉积AlF3 纳米颗粒.陈爱雨等[2]研究了添加有机溶剂PEG400和无机纳米材料Ti02对膜的结构和性能的影响，得出综合改性后制备的膜材料性能优异，SEM表明膜的孔结构完整且分布均匀，多孔膜吸液率达345%，离子电导率达5.2mS/cm，电池测试表明综合改性的膜材料装配的电池充放电平台稳定，循环性能优异。

锂离子电池隔膜现状及发展趋势

性，且具有高温自闭性能，够而能加强电池日常使用的安全性。聚以
乙烯（Ｅ）聚丙烯（Ｐ为主的聚Ｐ和Ｐ）烯烃，分单层Ｐ、Ｐ单层Ｐ以及３Ｅ，层
的Ｐ／ＥＰ。厚度一般在１ＰＰ／Ｐ膜０～
徐京生中国化工经济技术发展中心副总工程师，教授级高工，享受国
务院特殊津贴，兼任全国精细化工原料及中间体行业协作组副理事长、北京科技咨询业协会理事、中国科技情报信息协会信息咨询分会理事、《精细化工原料及中问体》编委会主任、国家发改委产业政策司顾问、中国国际工程咨询公司特聘专家，０７２０年起聘为联合国工业发展组织中国投资促进处顾问和绿色产业专家委员会委员。长期从事有机原料、精细化工和新材料的信息研究与咨询工作。表过多篇文章，发著作，并组织编写若干书籍和资料。研究成果于１９年和１９年获中国化工部９４９８科技进步二等奖和三等奖；９４１８年获１８－９４度化学工业部科技９１１８年情报成果二等奖；９８１９年获１９年度化工系统优秀信息成果二等奖；９８２０年获２０４项化工系统优秀信息成果一等奖。
１锂离子电池隔膜制造方法．
隔膜材料主要为多孔性聚烯烃。制备方法主要有干法和湿法２。目的种２者
均在于提高隔膜的孔隙率和强度等性
厚度均匀性。中横向厚度均匀性尤其
为重要，一般要求控制在±１ｍ以内。
（力学性能２）

锂离子电池隔膜的研究进展

锂离子电池隔膜的研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护压力的加大，锂离子电池作为一种高效、环保的能源储存与转换装置，在电动汽车、便携式电子产品以及可再生能源系统等领域的应用越来越广泛。

而作为锂离子电池中的关键组件之一，隔膜的性能对电池的安全性和电化学性能具有重要影响。

因此，对锂离子电池隔膜的研究进展进行综述，对于推动锂离子电池技术的进一步发展具有重要意义。

本文首先介绍了锂离子电池隔膜的基本结构和功能，阐述了隔膜在电池中的作用及其重要性。

然后，重点回顾了近年来锂离子电池隔膜在材料、结构和制备工艺等方面的研究进展，包括无机隔膜、有机隔膜和复合隔膜等不同类型的隔膜材料，以及纳米技术、表面改性等先进制备工艺的应用。

本文还讨论了锂离子电池隔膜研究面临的主要挑战和未来发展趋势，如提高隔膜的机械强度、热稳定性和离子透过性等。

通过综述锂离子电池隔膜的研究进展，本文旨在为相关领域的研究人员提供全面的参考和借鉴，促进锂离子电池技术的不断创新和发展，为推动可持续能源利用和环境保护做出贡献。

锂离子电池隔膜是电池内部的一种关键组件，其主要功能是在正负极之间提供一个物理屏障，防止电池在工作过程中发生短路和燃爆。

隔膜还需要允许电解液中的离子通过，以保证电池的正常充放电过程。

隔膜的材料通常需要具备良好的化学稳定性、高的机械强度、优秀的热稳定性和低的离子电阻。

目前，商业化的锂离子电池隔膜主要由聚烯烃材料（如聚乙烯、聚丙烯）制成，这些材料在电解液中具有良好的化学稳定性。

一些先进的隔膜还采用了多层结构、纳米涂层、陶瓷涂覆等技术，以提高其性能。

隔膜的性能对锂离子电池的性能有重要影响。

理想的隔膜应该具有高的孔隙率、合适的孔径和孔径分布，以提供足够的离子通道。

同时，隔膜的厚度、机械强度、热稳定性等也需要与电池的其他组件相匹配，以保证电池的安全性和长寿命。

近年来，随着锂离子电池在电动汽车、储能系统等领域的大规模应用，对隔膜的性能要求也越来越高。

能源材料中大容量锂离子电池的研究现状

能源材料中大容量锂离子电池的研究现状1. 导言锂离子电池作为目前最为成熟的电化学储能技术之一，广泛应用于各类便携式电子产品和新能源车辆等领域。

为了满足当前日益增长的未来能源需求和环境保护的呼声，需要向更高容量、更长寿命、更安全和更环保的方向进行研究和开发。

大容量锂离子电池的研究，是锂离子电池技术发展的必要方向之一。

2. 大容量锂离子电池的定义和特性大容量锂离子电池一般指单体电池容量在400mAh/g以上的锂离子电池。

它相较于低容量锂离子电池具有以下优点：（1）日益增长的市场需求：如电动汽车、储能系统等对高能量密度、高比能量电池的需求日益增加。

（2）轻质化：大容量锂离子电池的能量密度较高，相同能量下可实现更轻便、更小型化的电子产品。

（3）长寿命：大容量锂离子电池的电荷/放电次数增多，使用寿命较低容量的锂离子电池更长。

（4）环保：相对于传统的镍镉电池，锂离子电池无污染，不含重金属，是一种更加环保的电池。

3. 大容量锂离子电池的研究现状（1）电极材料的研究：正极材料：随着电动汽车市场的逐渐扩大，对正极材料的需求也越来越多。

现有商业化的正极材料如磷酸铁锂、三元材料等的容量均在150mAh/g以下，不足以满足日益增长的市场需求。

目前，储能锂离子电池正极材料正在向氧化钠、钴酸氧化物等高镍材料方向发展。

其中，钴酸锂材料的容量可达200mAh/g以上，较目前商业化电池差距较大。

负极材料：目前商业化的锂离子电池负极材料主要有石墨材料和石墨烯材料。

石墨材料的容量为372mAh/g，已经接近理论容量；而石墨烯材料的容量较高，可达1200mAh/g，但生产成本仍较高，需要更多的研究和开发。

（2）电解液的研究：电解液是锂离子电池中重要的组成部分，它的性质直接影响着电池的循环寿命和安全性。

目前商业化的电解液主要是碳酸盐型电解液、聚合物电解质和离子液体等。

为了满足大容量、高能量密度的需求，研究人员正在开发诸如高浓度等新型电解液以提高锂离子电池性能和安全性。

锂离子电池隔膜现状及发展趋势

锂离子电池隔膜现状及发展趋势摘要：随着科技的进步，锂离子电池技术和相关材料也得到迅速发展，提高了锂离子电池的性能，扩大了锂离子电池的应用范围，特别是在混合动力公交车、电动汽车、航空航天、人造卫星和储能等领域得到普遍应用。

随着社会生产和人们生活对锂离子电池需求量的日益增大，其锂离子电池核心组成部分之一的隔膜要求也越来越高。

开发高性能、低成本电池隔膜始终是锂离子电池领域的重要研究方向之一。

关键词：锂离子电池隔膜；研究现状；发展趋势1.锂离子电池隔膜性能要求隔膜在锂离子电池中的主要作用为隔离正负电极，防止电池内部短路；并提供锂离子迁移的良好通道，保证电化学反应顺利进行。

因此作为锂离子电池的“第三电极”，决定了电池的界面结构、电解质的保持性和电池的内阻等，进而影响电池的容量、循环性能、充放电效率及安全性等关键特性，其应具备如下性能要求。

1.1锂离子透过性隔膜的离子透过性受到孔径、孔径分布、孔隙率、孔曲折度等结构因素的综合影响。

目前商品化的锂离子电池隔膜孔径一般在0．03～0．05或0．09～0．12，最大孔径和平均孔径差应低于0.01，孔隙率为40%～50%。

1.2机械强度隔膜应具备良好的抗张强度和抗刺穿强度，防止电池在长期充放电循环运行中其强度衰减以及电极材料在电池内部形成枝晶，保证其良好的结构稳定性和安全性。

1.3热稳定性锂离子电池在充放电过程中产生热量，尤其是短路或过充电时，会有大量热量释放，所以要求在－20℃～90℃，隔膜能够保持良好的机械强度和尺寸稳定性，起到隔离正负极防止短路的作用。

1.4电解液润湿性为降低内阻，增大离子导电性，提高电池的充放电性能和容量，要求隔膜与电解液之间有良好的亲和性，即隔膜能被电解液充分且快速浸润。

1.锂离子电池隔膜研究现状2.1聚合物锂离子电池隔膜制备技术近年来以加工性能、质量、材料价格、安全等方面独特优势兴起的聚合物锂离子电池，要求隔膜具有很好的吸液性能。

较早的聚合物电解质隔膜是由美国Belleore公司1994年研制的由聚偏氟乙烯（PVDF）/六氟丙烯（HFP）的共聚物制成的多孔膜，基本制备方法是以（PVDF-HFP）共聚物与一定比例的增塑剂共溶于有机溶剂中制成膜后，再用有机溶剂将该增塑剂抽提出来制成具有一定微孔结构的膜，然后浸取电解质溶液，其吸附电解液后，具有较高的电导率和良好的机械性能，但没能规模化生产。

锂离子电池隔膜材料的研究进展

Ｋｅｒｓｌｈｕｎｂｔｒ，ａｔｒｐｒｔｒｏｐｏｙｅｅｐｌｅｈｌｎ，ｏｏｓｊｙｗｏｄ：ｉｉｍｉａｔｙｂｔｙｓａａｏｐｌｒｐｌｎ，ｏｔｙｅｅｐｒｕｌｍｔｏｅｅｅ，ｙｙ厂ｌ
１引言
在锂离子电池的结构中，隔膜是关键的内层
与发展现状。重点探讨了隔膜的制备方法，对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述，同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展，最后对电池隔膜的未来发展
ｓｍｍａｉｓｉｕｃｉｎａｄｐｒｒｎｅｎｅｅｔｄｖｌｍｅｔｉｓｄｎｕｓｅＩｄｓｕｓｓｔｅｕｒｅｔｆｎｔｎｅｏｍａｃ，ａｄｒｃｎｅｅｏｚｓｏｆｐｎｎｉｅａｄｏｔｄ．ｔｉｃｓｅｈｉ
ＰＥ、单层Ｐ、３层Ｐ／ＥＰＰＰＰ／Ｐ复合膜。锂离子电
池隔膜按照制备工艺的不同可分为干法和湿法两
隔膜技术难点在于造孔的工程技术以及基体材料制备。其中造孔的工程技术包括隔膜造孔工
前景做出了预测。关键词锂离子电池电池隔膜聚丙烯烃聚乙烯烃微孔膜
中图分类号：Ｔ１Ｍ９１
文献标示码：Ａ

锂离子电池隔膜的研究进展及发展趋势

锂离子电池隔膜的研究进展及发展趋势摘要:锂离子电池自商业化以来迅速在二次电池市场占据绝对领先地位｡作为LIBs的重要组成部分,隔膜对LIBs的性能具有至关重要的影响｡介绍了LIBs隔膜的使用要求和研究进展,并对LIBs隔膜的发展趋势进行了展望｡关键词:锂离子电池;隔膜;聚烯烃隔膜;生物基隔膜;石油基隔膜1隔膜要求隔膜是锂离子电池重要的组成部分｡隔膜需具备适当孔径,保证通透性的同时防止被刺穿;具有较高的孔隙率,保障离子的迁移传输效率,提升充放电性能;具有良好的浸润性,利于锂离子的迁移传输,降低隔膜对锂离子的电阻;以及适当厚度,在保证较高穿刺强度的情况下减小内阻,因此隔膜对于生产工艺､设备以及原料有较高要求｡目前,聚烯烃微孔膜是最成熟且综合性能最好的锂离子电池隔膜,包括单层聚乙烯隔膜､单层/多层聚丙烯隔膜以及聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合膜｡根据生产工艺的不同,锂离子电池隔膜可以分为干法､湿法隔膜[1-2]｡①厚度｡隔膜的厚度对LIBs的安全性和电化学性能有着重要的影响｡隔膜厚度增大,可以防止锂枝晶刺穿隔膜｡隔膜厚度降低可以使LIBs实现高能量和高功率密度,但是也会降低隔膜的机械性能｡因此,隔膜应该在满足LIBs安全的前提下,尽可能保持较薄的厚度｡目前,商业化隔膜的厚度约25μm｡②孔隙率｡较低的孔隙率会降低电解液吸液率,并增大电池内阻;而高孔隙率会降低电池的机械性能,并增大锂枝晶刺穿隔膜的危险｡目前,商业化隔膜的孔隙率约40%｡③孔径分布｡较小的隔膜孔径会阻碍锂离子的传输;当隔膜的孔径较大时,虽然有利于离子传输,但是也会增加短路的风险;均匀的孔径分布是电流密度均匀分布的保证;弯曲的孔结构可以有效防止锂枝晶的生长｡孔径的大小和分布可以直接使用扫描电子显微镜或压汞仪等设备进行测试｡④电解液润湿性｡隔膜的电解液润湿性主要与材料性能有关,具有大量极性基团的材料有利于提高电解液润湿性｡隔膜表面与电解液的接触角可在一定程度上反映隔膜的润湿性｡⑤机械性能｡隔膜的机械性能一般包括抗拉强度､穿刺强度和混合穿刺强度｡抗拉强度是指隔膜在外力作用下的尺寸稳定性｡隔膜变形后恢复其原始尺寸的能力与其抗拉强度有关｡当施加6.89MPa的力时,隔膜的偏移屈服应<2%｡穿刺强度用于克服物理冲击､穿刺､磨损和压缩造成的隔膜损坏,其应≥11811g/mm｡⑥热收缩率｡电池在使用过程中,会出现局部过热现象,进而导致隔膜收缩变形及电池内部短路｡因此,隔膜应具备一定的热稳定性｡⑦电化学稳定性｡隔膜在电池充放电过程中处于强氧化还原环境中｡因此,它必须具有非常稳定的化学性质,并且不能与正极､负极和电解液发生反应｡电化学稳定性一般是指隔膜和电解液在电池充放电过程中可以耐受的最大电压｡⑧生产成本｡生产成本也是隔膜实际应用过程中所需要考虑的一个重要因素｡在LIBs的生产过程中,隔膜的成本约为电池总成本的25%｡隔膜成本包括原材料成本和制造成本｡2LIBs隔膜研究进展为了提升LIBs性能,研究者已经对隔膜进行了大量而深入的研究｡本文将从改性聚烯烃隔膜和新材料体系隔膜两个方面进行介绍｡2.1改性聚烯烃隔膜2.1.1无机纳米颗粒改性无机纳米颗粒具有机械性能高､化学稳定性好等优点,被研究者广泛应用于隔膜改性研究中｡SHI等[3]通过将氧化铝(Al2O3)粉末､羧甲基纤维素钠(CMC)和丁苯橡胶(SBR)混合成均匀分散液,然后涂覆在PE隔膜的一侧｡实验结果表明,该无机纳米涂层不仅显著提高了电池的安全性能,而且提高了电池的电化学性能｡LIANG等[6]通过旋涂工艺,在PP隔膜表面涂覆了一层SiO2无机纳米颗粒,结果表明,该无机纳米涂层可以有效抑制锂枝晶的生长,进而提高LIBs的循环性能｡金属有机框架化合物(MOF)在过去几年中经常被用于提升LIBs性能｡用该改性隔膜制备的NiCoAl||Li全电池,在循环176次后仍保持90mA·h/g 容量;相比之下,使用未改性的超薄隔膜制备的NiCoAl||Li全电池在循环85次后,容量衰减为5.31mA·h/g｡2.1.2聚合物改性高分子聚合物具有质量轻､合成工艺简单､价格便宜等优点,也常用于改性聚烯烃隔膜｡LI等[8]设计了一种功能性多孔双层复合隔膜｡具体制备过程:将聚丙烯酰胺接枝的氧化石墨烯分子涂覆到商用聚丙烯隔膜上｡该双层复合隔膜中的聚丙烯酰胺链具有快速传输离子的特性,同时氧化石墨烯纳米片还具有优异的机械性能,从而在分子层面实现电极表面均匀且快速的锂离子通量｡结果表明,该隔膜可以在高电流密度下实现锂离子的均匀沉积｡DENG等[9]设计了一种由大孔聚丙烯(PP)基体和阵列聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球层组成的双层隔膜作为锂电池隔膜｡在该隔膜中,阵列PMMA微球可以通过物理和化学吸附作用抑制多硫化物的扩散,从而提高锂电池的电化学性能｡此外,PMMA微球可以提升隔膜对液态电解液的吸附性能,加快锂离子的扩散速度｡2.2新材料体系隔膜2.2.1生物基高分子隔膜纤维素作为地球上最丰富的天然聚合物,具有廉价､环保､可再生和易于获得的优点[10-11]｡纤维素结构中具有丰富的羟基官能团,可以进行化学改性;同时,其较高的孔隙率可以提高隔膜的电解液吸液率,是聚烯烃隔膜最具潜力的替代品｡与普通纤维素相比,纳米纤维素具有更高的结晶度和机械强度,进而防止锂枝晶导致的电池短路问题｡CHENG等[12]采用希夫碱反应将不同相对分子质量的壳聚糖(CS)接枝在细菌纤维素(BC)上制备了CS接枝的BC(OBCS)｡随后,通过真空过滤制备了孔径可调的OBCS隔膜｡研究结果表明,通过在BC表面接枝CS官能团,可以通过空间位阻效应有效地改善OBCS纤维链段的距离和OBCS的分散均匀性,从而在分子水平实现对OBCS隔膜的孔结构进行调控｡2.2.2石油基高分子隔膜聚酰亚胺(PI)是综合性能最佳的有机高分子材料之一,其耐高温可达400℃以上,长期使用温度-200~300℃,有优异的热稳定性和力学性能｡WU等[15]通过静电纺丝工艺设计了具有PI/聚偏氟乙烯(PVDF)/PI三层结构的隔膜｡该隔膜具有良好的高温性能和机械性能,可以使LIBs在高温下安全运行｡聚醚醚酮(PEEK)是一种特殊的高分子材料,其芳香骨架使得PEEK具有优异的化学和热稳定性,因此常用于耐高温和电绝缘材料领域｡LIU等[16]通过热诱导相分离技术制备了超强聚醚醚酮(PEEK)隔膜,保持了PEEK树脂固有的优异性能｡聚丙烯腈(PAN)因其高介电常数､高吸液率､良好的离子导电性和出色的热稳定性而常用于LIBs隔膜｡MOHANTA等[17]采用静电纺丝技术制备了磷酸铝钛(LATP)复合的多孔PAN隔膜,并通过场发射电子显微镜研究了LATP颗粒对多孔膜形貌的影响｡当LATP的掺杂量达到30%时,LATP/PAN隔膜的综合性能最好｡聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)也具有优异的热力学､机械和电绝缘性能｡CHEN等[18]以超薄PET无纺布(6μm)为基体,设计了具有多级结构的尼龙6/PET/尼龙6隔膜｡与商用PP隔膜相比,所得的PA6/PET/PA6隔膜具有更低的热收缩率､更高的电解液亲和力和离子电导率,在高倍率锂离子电池中具有优异的应用前景｡3结论随着电池技术的不断发展,传统的聚烯烃隔膜由于具有各种各样的缺点,已无法满足现有LIBs的应用要求,研发高性能LIBs隔膜势在必行｡未来隔膜主要有以下几个发展趋势:①提高隔膜的耐高温性能,以进一步提升LIBs的安全性能;②研发超薄隔膜,以满足动力电池能量密度越来越高的需求;③优化隔膜的制备工艺,以降低电池的整体生产成本｡到2030年前,锂离子电池隔膜需求量也将持续增长｡但从远期来看,固态电池等多种新型电池技术产业化进程的加快必然会导致锂离子隔膜需求的萎缩｡建议石化企业利用好自身在聚烯烃树脂方面的研究优势和技术储备,尽早实现高性能隔膜专用聚烯烃的自主生产,关注降本增效,进一步提升国产隔膜核心竞争力｡参考文献:[1]翟梦真，王晓涵，张妍，等，锂离子电池隔膜研究现状[J]．纺织科技进展，2021（08）：5-8．[2]郭旭青，杨璐，李振虎，等．锂离子电池隔膜研究进展及市场现状[J]．合成纤维，2022．51（07）：46-49．[3]高工产研锂电研究所．2022年中国锂电池行业市场调研分析报告[R]．2022．[4]中关村储能产业技术联盟．储能科学与技术2022[R].2022．。

锂离子电池水性PVDF涂覆隔膜研究进展

广东化工2019年第10期·100·第46卷总第396期锂离子电池水性PVDF涂覆隔膜研究进展安亚强，张汉鸿，吴春丹，杨禹，徐雅斌(辽源鸿图锂电隔膜科技股份有限公司技术开发部，吉林辽源136200)Advance in Water-based PVDF Coating Separator for Lithium-ion BatteryAn Yaqiang,Zhang Hanhong,Wu Chundan,Yang Yu,Xu Yabin(Technical Development Department,LiaoYuan Hongtu Lithium-ion Battery Separator Technologry Co.,Ltd.,Liaoyuan136200,China)Abstract:PVDF material has the characteristics of chemical corrosion resistance,good heat resistance and mechanical properties;it can be used as coating material for lithium-ion battery separator.This paper introduces the preparation method of a water-based PVDF coating slurry and the microstructure,heat-resisting shrinkage,mechanical strength and other properties of the membrane of the coated lithium ion battery.Keywords:PVDF；coating；Lithium-ion battery；separator1概述目前在提高电池隔膜性能方面的发展研究主要是改善隔膜表面性质，改善隔膜表面性质主要的研究方向是对隔膜进行涂布处理。

锂离子电池与钠离子电池隔膜研究

锂离子电池与钠离子电池隔膜研究锂离子电池与钠离子电池是目前最常见的可充电电池类型之一、它们都使用离子在正负极之间移动来释放或存储电能。

然而，锂离子电池相对较昂贵，而钠离子电池则基本可以替代锂离子电池，因为钠资源更为广泛且便宜。

因此，对锂离子电池和钠离子电池中的隔膜进行研究是非常重要的。

隔膜是电池中的一部分，它位于正负极之间，以阻止正负极之间的直接接触。

同时，隔膜还能允许离子通过，以完成电池的充放电过程。

在电池中，隔膜的优质与否对电池性能有着重要的影响。

首先，隔膜必须具有较高的离子传导性，以确保电池充放电过程中离子的有效传输。

同时，隔膜还必须具有较好的电化学稳定性，以防止电解液中的化学反应对隔膜造成危害。

此外，隔膜还会影响电池的安全性能。

当电池发生过充或过放时，隔膜必须具有较好的阻挡性，以防止正负极之间发生直接短路。

钠离子电池的隔膜研究相对较少，主要是因为钠离子电池的商业应用还不如锂离子电池普及。

然而，随着锂离子电池需求的增加和锂资源的短缺，钠离子电池逐渐受到研究者的关注。

在隔膜研究中，有一些重要的参数需要考虑。

首先是隔膜的离子传导度。

钠离子的离子传导度比锂离子略差，因此需要寻找更优质的隔膜材料以提高其离子传导度。

研究人员已经开始研究使用新型材料，如钠聚合物、钠盐等，作为隔膜材料，以提高钠离子电池的性能。

其次，隔膜的机械强度也是研究重点之一、隔膜在电池中需要承受较大的压力和拉伸力，因此需要具备足够的机械强度以保持其完整性。

此外，隔膜还应具有耐化学腐蚀性，以承受电池中的电解液中的化学反应。

此外，隔膜的温度稳定性也是需要考虑的因素。

电池在高温和低温环境下都需要具有可靠的性能。

因此，隔膜必须能够在较宽的温度范围内保持其离子传导性和机械强度。

总的来说，锂离子电池与钠离子电池的隔膜研究具有重要意义。

优质的隔膜材料能够改善电池的性能和安全性。

对于钠离子电池而言，隔膜研究尤为重要，因为它是钠离子电池商业化的关键。

锂电池隔膜技术和工艺研究报告

• 进行PVDF 涂覆表面处理，提高膜强度，降低隔膜的厚度
新颖隔膜
• 高孔隙率纳米纤维隔膜，把纳米丝喷涂在静电纺布上；
• Separion 隔膜，在纤维素无纺布上复合Al2O3 或其他无机物，提高热稳定性。
国外隔膜主要企业
公司
Asahi Kasei Chemicals 日本旭化成化学株式会社
Celgard
背景成立于1931年，注册资
金103亿日元，
美国Polypore全资子公司，成立于1981年，注
册资本2亿美金
客户半数以上产品
供给三洋
MBI、BYD
Tonen Specialty separator
东燃埃克森美孚化工
Ube Industries 日本宇部兴产株
式会社
Sumitomo Chemical 日本住友化学株
新乡格瑞恩
单向拉伸设备
湿法工艺
❖ 湿法又称相分离法或热致相分离法，将液态烃或一些小分子物质与聚烯烃树脂混合，加热熔融后，形成均匀的混合物，然后降温进行相分离，压制得膜片，再将膜片加热至接近熔点温度，进行双向拉伸使分子链取向，最后保温一定时间，用易挥发物质洗脱残留的溶剂，可制备出相互贯通的微孔膜材料。
不能够不能够
可以不流动、分子量高
高大功率、高容量电池
高高（180°C）
比较低纳米级
污染
隔膜生产设备
❖ 生产设备
▪ 设备大多是进口，目前还没一条整套设备提供。
▪ 搅拌机： • 包括搅拌电机，减速机，送量泵等， • 性能要求：稳定性很重要，一定要选用进口的。
▪ 萃取设备 ▪ 通风设备
• 需要高耗电通风设备，设备需要1000 万。

锂电隔膜调研报告

锂电隔膜调研报告引言锂电池在现代社会中广泛应用于电动汽车、移动设备和可再生能源等领域，由于其高能量密度、良好的循环寿命和较低的自放电率等优点，成为了一种重要的储能技术。

在锂电池中，隔膜作为正负电极之间的隔离层，起到阻止电解液中离子的直接流动，同时允许锂离子通过的作用。

锂电隔膜的质量和性能对电池的安全性和性能有着重要影响。

因此，本报告对锂电隔膜进行了深入调研，以了解其材料、制备方法及应用等方面的相关情况。

一、锂电隔膜的材料锂电隔膜的材料一般采用聚合物薄膜。

目前常用的材料主要有聚丙烯、聚酰胺和聚乙烯等。

聚丙烯是一种热塑性聚合物，具有较好的热稳定性和机械强度，但其导电性能较差。

聚酰胺具有更好的导电性能和较高的热稳定性，但机械强度相对较低。

聚乙烯具有良好的导电性能和机械强度，但其热稳定性较差。

因此，根据不同的电池需求，可选择合适的材料制备锂电隔膜。

二、锂电隔膜的制备方法锂电隔膜的制备方法多种多样，常见的制备方法包括湿法涂膜和拉伸法。

湿法涂膜是将聚合物溶液涂布在基膜上，并进行干燥、固化等处理，最终形成锂电隔膜。

拉伸法则是通过拉伸聚合物薄膜来获得锂电隔膜。

除此之外，还有一些新的制备方法被提出，如溶液电沉积、热压法和自组装法等。

这些新方法具有更好的控制性能和更高的制备效率，能够满足不同制备需求。

三、锂电隔膜的性能及应用锂电隔膜的性能直接影响着电池的性能和安全性，主要包括离子导电性、机械强度、热稳定性和电化学稳定性等方面。

在离子导电性方面，锂电隔膜应具备较高的离子电导率，以确保电解液中的锂离子能够顺利通过隔膜，提供稳定的电池性能。

而机械强度的要求则是为了防止隔膜在使用过程中发生撕裂或变形等状况。

热稳定性和电化学稳定性是锂电池安全性的关键指标。

热稳定性要求隔膜能够在高温条件下保持结构稳定，不产生分解、溶解和挥发等现象。

电化学稳定性则要求隔膜在电化学循环中能够保持较低的电阻和较高的耐久性。

基于以上性能要求，锂电隔膜的应用主要集中在锂离子电池领域。

聚酰亚胺(PI)锂电池隔膜材料的研究进展

聚酰亚胺（ＰＩ）是一种性能良好的新型材料，具有优异的热稳定性能和机械性能，较高的孔隙率和
内在的化学结构，使薄膜具有良好的离子迁移率和电解液润湿性』，若将ＰＩ与一些物质复合制成ＰＩ复合材料纳米纤维膜，则与纯ＰＩ膜相比ＰＩ复合纳米纤维膜的孔隙率、润湿性、隔膜的绝缘性、机械强度等各方面性能都有所提高ｊ。ＰＩ及其复合材料纳米纤维膜作为锂电池隔膜是非常有前景的。
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｐｏｌｙｉｍｉｄｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄｖａｒｉｏｕｓｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｐｏｌｙｍｅｒｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅ，ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｇｒｏｕｐｓａｎｄｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓｗｉｔｈｍｅｔａｌａｎｄｍｅｔａｌｌｉｃｏｘｉｄｅ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ，ｉｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙｏｆｔｈｅａｂｏｖｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓａｓｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｄｉａｐｈｒａｇｍａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅｄｉａｐｈｒａｇｍｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｉｎｒｅｅｅｎｔｙｅａｒｓａｎｄｍａｄｅａｐｒｏｓｐｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰｏｌｙｉｍｉｄｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌ；ＬｉｔｈｉｕｍＩｏｎＢａｔｔｅｒｙ；Ｄｉａｐｈｒａｇｍ

我国锂离子电池隔膜的发展介绍与市场需求探讨

２１年佛山金辉高科产销规模达０Ｏ
到２Ｏ万平米／，国内市场占有率马，隔膜技术已从垄断技术向公知技术方０５年１～２％０１００；２１年下半年二期项目上马，产销能力将达到年产７０万平方米／００年的向转化，这将加剧国内隔膜行业的同质化
辉高科的Ｊ系列隔膜应用于如通讯类、小折，这也是一个产品从开发到成熟的一个Ｈ型移动类电子产品的通用锂离子电池；ＪＪ必由之路。世界专家对电动车发展规模和系列隔膜应用在对循环次数、安全性、放速度也不尽一致，有乐观一些的，有稳健电功率和一致Ｉ性能要求高的笔记本电筹
生产制造。
膜的供求关系势必会进入供大于求的过剩
局面。而且大的锂电池厂和动力汽车厂都纷纷加入到锂电隔膜生产项目，实施产业
链延伸策略，使到原本容量ｔ，的隔膜市ＥＪ，场需求更少。４、隔膜生产技术已从日本扩散到韩国、中国，加上国内大量隔膜项目的上
誉赢得国内外客户的认同。
的饱和，市场增长速度已放缓，再加上原有隔膜厂家新上产能的相继投产，产能增加将远大于市场需求。如，佛山金辉高科的产能到明年底将增长到目前的四倍，市
丙烯不同相态间密度的差异，在拉伸过程
中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层有十多项发明和实用新型专利，获得Ｐ膜。２０￣！中试及生产，２０年底Ｉ００１０８Ｐ０４ＪＥ行０５Ｓ９０：２０质量管理体系认证、通过开始有产品在市场上销售。产品企业标准备案和日本电池厂认证、列
一
佛山市金辉高科光电材料有限公司是佛山佛塑科技集团股份有限公司的控股

锂离子电池PVDF基凝胶电解质隔膜的研究进展

锂离子电池PVDF基凝胶电解质隔膜的研究进展郑怡磊;王建军;吴于松;朱伟伟;方敏【摘要】综述了近年来聚合物锂离子电池PVDF基凝胶电解质隔膜的研究进展,详细介绍了凝胶聚合物电解质隔膜的结构性能、在聚合物锂离子电池中的作用以及PVDF基电解质隔膜的制备方法和改性技术,并指出了聚合物锂离子电池隔膜的发展趋势和研究方向.【期刊名称】《有机氟工业》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】6页(P19-24)【关键词】聚偏氟乙烯;电解质;隔膜;锂离子电池【作者】郑怡磊;王建军;吴于松;朱伟伟;方敏【作者单位】中化蓝天集团有限公司,浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州310023;中化蓝天集团有限公司,浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州310023;中化蓝天集团有限公司,浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州310023;中化蓝天集团有限公司,浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州310023;中化蓝天集团有限公司,浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州310023【正文语种】中文0 前言自20世纪90年代日本SONY公司将锂离子电池实现产业化以来，由于其具有比能量高、循环寿命长、无记忆效应、工作电压平稳、自放电小、安全性能高、环境污染小等优点，锂离子电池已在手机、笔记本电脑、摄像机、MP3等便携式设备以及电动汽车、大型动力电源、太空技术、国防工业等领域得到了广泛的应用，因而成为近年来新型电源技术研究的热点，并且市场需求量保持高速增长。

预计到2015年，全球锂离子电池市场需求规模将达到305亿美元。

而被称为“第三电极”的隔膜是电池重要的组成部分，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的放电容量、循环使用寿命及安全性能等特性［1－3］。

近年来，聚合物锂离子电池在外形可塑性、工作电压、充放电循环寿命等方面均体现出独特的优势，也改善了液态锂离子电池可能存在的漏液等安全问题，被称为第二代锂离子电池，特别应用于便携式电子设备中。

纤维素基锂电池隔膜的制备与性能研究

摘要隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一，具有隔绝正负极片防止短路和提供锂离子传输通道的作用。

提高电池安全性能和降低隔膜尘产成本是未来锂离子电池研究的主要目标之～，在本论文中，高安全性和低成本的生物质材料纤维素被用来制备锂离子电池隔膜。

主要研究工作包括以下几方面：（１）用ＰＦＩ磨浆机和超细摩擦研磨机分别将麻浆粕、棉浆粕、木浆粕进行磨浆处理，观察不同磨浆条件下纤维素纤维的帚化与分纤情况，选取适宜的浆粕和探索最佳的打浆分纤技术。

结果表明将麻浆粕经ＰＦＩ磨浆机磨浆２力．转以后，再经过超细摩擦研磨机研磨的微纤化纤维，适合通过抄纸工艺大规模制造纤维素基复合隔膜。

（２）将天然纤维素纤维和芳砜纶纤维按照不同比例混合，构建微米、纳米多级结构的高性能锂离子电池复合隔膜，并测试其浸润性、热稳定性、机械性能和电化学性能。

结果表明在纤维素和芳砜纶质量比为３：１的情况下，制备的纤维素／芳砜纶复合隔膜的综合性能最好，而且采用纤维素／芳砜纶复合隔膜组装的磷酸铁锂半电池在１２０℃下仍然表现出了优异的电化学性能。

（３）为了解决纤维素隔膜强度低和孔径大的问题，采用生物质材料多巴胺对纤维素进行表面包覆。

由于多巴胺在ｐＨ＝８．５的缓冲溶液中可以在纤维素表面自组装成具有粘附性的聚多巴胺，聚多巴胺包覆层使纤维素隔膜具有致密的多孔结构和高的机械强度，有利于提高电池的安全性，并缓解电池的白放电。

同时多巴胺包覆层使电极、电解液和隔膜之问的接触更加紧密，有利于提高电池的电化学性能。

关键词：纤维素；多巴胺；复合隔膜；锂离子电池ＡｂｓｔｒａｃｔＡｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｌｉｔｈｉｕｍ·ｉｏｎｂａｕｅｒｙ，ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｏｒｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｃａｔｈｏｄｅａｎｄａｎｏｄｅｔｏａｖｏｉｄｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｓａｎｄａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｉｎｇｍｉｃｒｏｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｒａｐｉｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆｔｈｅｉｏｎｃａｒｒｉｅｒｓ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ．ｔｈｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｌｏｗ··ｃｏｓｔｏｆｌｉｔｈｉｕｍ··ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｇｏａｌｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ，ｗｅｄｅｖｏｔｅｔｏｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｃｅｌｌｕｌｏｓｅｉｎｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｋｅｒｙｓｅｐａｒａｔｏｒ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｓｄｅｐｉｃｔｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ｈｅｍｐｐｕｌｐ，ｃｏｔｔｏｎｐｕｌｐａｎｄｗｏｏｄｐｕｌｐｗｅｒｅｇｒｏｕｎｄｂｙＰＦＩｐｕｌｐｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｎｄｕｌｔｒａｆｉｎｅｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｕｌｐａｎｄｂｅａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｆｉｂｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｈｅｍｐｐｕｌｐｗａｓｔｈｅｂｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌｔｏｆａｂｒｉｃｍｅｃｅｌｌｕｌｏｓｅｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｂｙｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅ．（２）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐａｎｄｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｐｕｌｐｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｒａｔｉｏｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｂｙｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｅａｔｔｏｌｅｒａｎｃｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｔｗａｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｃｅｌｌｕｌｏｓｅｐｕｌｐａｎｄｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｐｕｌｐｗｉｔｈｔｈｅｍａｓｓｒａｔｉｏｏｆ３／１（ｗ／ｗ）ｏｂｓｅｓｓｅｄｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ．ｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｉｒｏｎｐｈｏｓｐｈａｔｅ／ｌｉｔｈｉｕｍｈａｌｆｃｅｌｌｕｓｉｎｇｃｅｌｌｕｌｏｓｅ／ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｍｉｄｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓｔｉｌｌｅｘｈｉｂｉｔｅｄｓｔａｂｌｅｃｈａｒｇｅ．ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｅｖｅｎａｔ１２０ｏＣ．（３）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓｅｐａｒａｔｏｒｓｔｉｌｌｈａｓｓｏｍｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄ，ｓｕｃｈａｓｌａｒｇｅ—ｓｉｚｅｄｐｏｒｅｓａｎｄｔｏｗｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｔａｃｋｌｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｂｉｏｍａｓｓｄｏｐａｍｉｎｅｗａｓｍｏｔｉｖａｔｅｄｔｏｂｉｎｄｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅ．Ｄｏｐａｍｉｎｅｃｏｕｌｄｓｅｌｆ－ｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄｔｏｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅａｔｐＨ８．５，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅｃｏａｔｉｎｇｌａｙｅｒｅｎｄｏｗｅｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｗｉｔｈｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆａｄｈｅｓｉｏｎｗｈｉｃｈｗａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓａｆｅｔｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｓｕｐｅｒｉｏｒｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｍｏｎｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅａｎｄｓｅｐａｒａｔｏｒｗａｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｔｔｅｒｉｅｓＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；Ｄｏｐａｍｉｎｅ；Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｅｐａｒａｔｏｒ；Ｌｉｔｈｉｕｍ—ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ第一章绪论１．１引言锂离子电池是一种高能环保电池，近年来受到广泛关注，具有工作电压高、比能量大、循环寿命长和可快速充放电等诸多优点，已经被广泛应用于手机、数码相机和笔记本电脑等便携式电子产品ＩＩ－￥！。

锂离子电池聚烯烃隔膜综述

关于锂离子电池聚烯烃隔膜综述摘要：锂离子电池越来越广泛的应用于生活中的各个方面，锂离子电池中的微孔隔膜更因为其重要的作用而越来越多被人们关注。

首先介绍锂电池的工作原理和结构，然后综述锂离子聚烯烃隔膜的主要作用和性能，重点介绍其制备方法以及它存在的多种特性，这些特性对电池性能和安全性的影响，同时介绍关于隔膜的改性研究状况和新型电池隔膜的发展，最后，从技术和市场两个方面分析聚烯烃隔膜现在的状况以及将来的发展趋势。

关键词：锂离子电池，聚烯烃隔膜，改性，发展引言：锂离子电池因为具有单体电池工作电压高，比能量大，循坏寿命长，自放电小，无公害，无记忆效应广泛英语于手机、便携式设备、汽车、航空、科研、娱乐和军事等现代电子领域，并逐步取代传统电池。

聚烯烃材料具有强度高、耐酸碱腐蚀性好、防水、耐化学试剂、生物相溶性好、无毒性等优点，在众多领域得到了广泛的应用。

又因为其价格低廉，有较好的机械强度和化学稳定性，用该原料制作的隔膜广泛的应用在锂离子电池中。

[1][2][3]一、锂离子电池工作原理和结构锂离子电池的工作原理就是其充放电原理。

电池在充电时，电池的正极产生锂离子，锂离子通过电解质运动到负极嵌入负极的碳层微孔中，负极嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

同理，电池放电时，嵌在负极碳层的锂离子脱出，又通过电解质运动回到正极，回到正极的锂离子越多，放电的容量越高。

锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物本身及锂离子的浓度有关。

因此，在充放电循环时，Li+分别在正负极发生“嵌入—脱嵌”反应，Li+便在正负极之间来回移动，所以锂离子电池又被成为“摇椅电池”或“摇摆电池”。

锂离子电池工作原理图圆柱形锂离子电池结构图锂离子电池与锂电池在原理上的相同之处是：在两种电池中都采用了一种能使锂离子嵌入和脱嵌的金属氧化物或硫化物作为正极，采用一种有机溶剂—无机盐体系作为电解质。

不同之处是：在锂离子电池中采用使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极。

锂离子电池用PVDF基纳米复合隔膜的研究进展

性骨架,提升机械强度和耐热性能;无机组分还能增强隔膜
吸收、保存电解液的能力,延长电池的循环寿命 [9-10] 。这一
研究方向已成为目前制备高性能锂离子电池隔膜的趋势。
本文作者介绍通过添加无机纳米颗粒改性 PVDF 基复
合隔膜的主要制备工艺,综述此类复合隔膜的研究现状,并
纳米 SiO2 是目前广泛研究的无机纳米材料之一,化学
向平行排列的片晶结构,再经过拉伸晶体分离,形成狭缝状
混合,然后采用静电纺丝法制备 PVDF / SiO2 复合隔膜。复合
式可分为干法单向拉伸和干法双向拉伸。熔融拉伸法因为
用 Celgard 2400 膜(120 ℃ 收缩约 20%)相比,热收缩性能有了
微孔,最后通过热定型,固定孔结构 [12] 。干法工艺按拉伸方
电池较理想的隔膜材料。采用此类材料隔膜的电池,热稳定
性、倍率性能及循环稳定性都较使用烯烃类隔膜的高,但单
组分隔膜仍不能完全满足高性能锂离子电池的应用要求。
89
良,但存在制备过程繁琐、涂层容易堵塞孔隙等问题。
2 PVDF 基纳米复合隔膜
目前,锂离子电池隔膜改性用的无机颗粒主要有 SiO2 、
TiO2 和 Al 2 O3 。添加无机纳米颗粒主要是通过改善聚合物复
合材料的机械强度、离子电导率和耐高温性,来提高电池的
性能。
为此,人们提出了许多解决方案,如在纯 PVDF 或纯 PVDF-
2. 1 PVDF / SiO2 复合隔膜
点 [7-8] 。无机纳米颗粒可在隔膜的三维结构中形成特定的刚
性质稳定、对环境友好,与湿法制膜用溶剂的相容性好,还有
HFP 中加入无机纳米材料,使隔膜兼具有机与无机材料的特
第 51 卷第 1 期

锂离子电池隔膜行业深度研究报告

03
行业竞争格局
全球锂离子电池隔膜市场竞争格局
国际巨头主导市场
在全球锂离子电池隔膜市场中，以日本、韩国和中国*为代表的国际巨头占据主导地位，这些企业技术领先、规模效应显著，拥有较强的市场竞争力。
中国企业逐步崛起
近年来，随着国内锂离子电池隔膜企业的技术突破和规模扩张，中国企业在全球市场的份额逐步提升，成为全球竞争的重要力量。
锂离子电池隔膜行业投资建议及策略
要点一
投资策略
要点二
行业趋势
对于投资者来说，可以关注产品质量高、研发能力强、市场前景好的企业，同时也可以关注行业领先企业如恩捷股份、星源材质等。在投资时机上，可以关注行业发展趋势和政策支持情况，选择具有发展潜力的领域和时机进行投资。
未来几年，随着新能源汽车市场的不断扩大和储能市场的逐渐兴起，锂离子电池隔膜的需求将会持续增长。同时，随着技术的不断进步和环保意识的日益增强，高性能、环保型的隔膜将成为主流产品。因此，投资者可以关注环保隔膜的研发和生产。
锂离子电池隔膜市场主要企业及产品
总结词
全球锂离子电池隔膜市场主要企业包括日本旭化成、美国 Celgard、德国 Freudenberg 等，中国主要企业包括星源材质、恩捷股份等。各企业产品特点不同，应用领域也有所差异。
详细描述
全球锂离子电池隔膜市场主要企业包括日本旭化成、美国Celgard、德国Freudenberg等，这些企业产品种类齐全，技术水平较高，在市场上具有较强的竞争力。中国锂离子电池隔膜企业主要包括星源材质、恩捷股份等，这些企业产品价格较为实惠，性能也符合国内市场需求
相对于龙头企业，中小企业在资金、技术和品牌等方面存在较大劣势，面临较大的生存压力。

电池隔膜及技术进展

电池隔膜及技术进展吴朝香【摘要】电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分, 已经成了制约锂离子电池技术发展的关键材料之一, 它具有绝缘以及提供通道的作用.文章主要从锂电池隔膜功能、影响因素及典型的技术工艺等方面进行了综述, 并通过分析产业现状, 重点从新材料性能、新材料体系、新工艺流程等几个出发点介绍了隔膜领域的重要技术进展.最后, 对该产业未来发展进行展望, 提出一些刍议.%As an important part of lithium battery, battery separator has become one of the key materials that restrict the development of lithium battery technology. It has the functionof insulation and providing channel. The function, influencing factors and typical technology of the lithium battery separator were mainly introduced. By analyzing the current situation of the industry, significant technical progresses in this field were reviewed from the aspects of the new material performance, new material system, new process flow, and so on. Thefuture development of the industry was prospected, and some suggestions were put forward.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)012【总页数】3页(P10-12)【关键词】锂离子电池隔膜;陶瓷涂覆;新材料;高安全性【作者】吴朝香【作者单位】青海省化工设计研究院有限公司,青海西宁 810008【正文语种】中文【中图分类】TM912.9近年来，随着能源危机日益严重和环境污染等问题逐渐加剧，新能源产业作为新兴战略型产业迅猛发展。