《表1 PP分离膜和纤维素/PSA复合膜的物理性质[62]》

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《纤维素基分离膜材料的应用研究进展》

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XU等[62]制备出纤维素/聚磺酰胺复合隔膜，通过SEM测试发现，采用单轴拉伸技术制备的商业PP膜表面是椭圆孔，不施加压力制备出的复合膜呈现出大尺寸且不规则的孔洞，这在电池充放电过程中是不安全的；而在施加20 MPa压力制备的膜，膜的交织孔隙减小到纳米孔，结构紧凑，有利于防止内部短路，避免电池自放电[63]；纤维素/聚磺酰质量比在3:1时，机械性能强度最高达到17 MPa，此时纤维素相当于一个很好的骨架作用。与商业化的PP膜进行物理化学性质的对比，表1中复合膜的孔隙率为66%，高于商业PP膜为55%；且复合膜的高孔隙率表面和低表面能使其透气率为60 s，远远低于商业的PP膜；膜厚度决定电解质浸没高度，在电池充放电过程中，优越的润湿性有助于电解液的填充。隔膜的热稳定性对锂离子电池的安全性起到了重要的作用，因为它们可以保持阳极和阴极分开而防止高温条件下发生短路甚至爆炸。纤维素/聚磺酰胺复合膜在200℃依旧可以保持原始的膜尺寸，而商业PP膜发生了热收缩，说明复合膜的热稳定性明显优于PP膜材料。对膜材料进行电性能的测试（图4），发现以锂钴氧化物/石墨做电解质，在第一个充放电循环后，复合膜的电阻为18?，略低于商业PP膜的20?，而经过100个循环后，出现明显的差异，复合膜的电阻增加到30?，但PP膜电阻增加较多，达到60?，电池的电阻越低则电解液的吸收越高。经100个循环后其容量保持率为85%，经过电解液浸泡后，展现出1.2×10-3S?cm-1高离子导电率，这是由于电解液和隔膜之间的协同作用决定的。