DOI: 10.1002/pat.5271
在这项研究中,通过静电纺丝法制备了原始PVdF纳米纤维(PPFs)、纳米复合纤维(NCFs)和双组分纤维(BCFs)。使用TiO2和SiO2纳米填料来调整隔膜的特性和性能。研究了样品的形貌、热降解行为、热尺寸稳定性、力学性能、孔隙率、电解质吸收和电化学性能。在优化的条件下成功制备了三种形态,发现在0.4ml/h的进料速率和15kV的外加电压下,聚合物浓度为15 wt%。纺丝溶液的粘度和电导率对纤维形态有着显著的影响。对于纳米复合纤维和双组分纤维,TiO2和SiO2纳米填料均匀分散在整个纤维轴上,与基体具有良好的附着力。纳米填料可以提高隔膜的热稳定性、机械强度和电化学性能。所制备隔膜的热性能、力学性能、孔隙率、电解质吸收和电化学性能的测定结果如下:NCFs>BCFs>PPFs。
图1.纳米纤维、纳米复合纤维和双组分纤维纺丝溶液的配制
图2.本研究使用的静电纺丝系统
图3.热稳定性试验条件和收缩率的计算
图4.纸框以及将纳米纤维膜放置在把套之间
图5.(A)S1,(B)S2,(C)S3,(D)S4和(E)S5的SEM图像
图6.(A)TiO2、SiO2和PVdF基隔膜的TGA图
图7.PVdF基隔膜的热收缩试验结果
图8.PVdF基隔膜的应力-应变曲线
图9.(A)使用PVdF基隔膜的Li/LiCoO2电池的首次放电特性和(B)循环行为