DOI:10.1016/j.carbpol.2020.115907

目前锂离子电池的发展主要集中在提高安全性和循环性能方面。本文采用一步静电纺丝法制备了聚偏氟乙烯（PVDF）/磷酸三苯酯（TPP）/醋酸纤维素（CA）纳米纤维膜，并将其用作锂离子电池的隔膜材料。与传统聚乙烯膜相比，所制备的复合材料具有较高的孔隙率、较高的热稳定性、优异的电解质润湿性和较好的阻燃性能。此外，PVDF/TPP/CA膜组装的电池具有出色的电化学性能和循环稳定性。性能的改善主要归因于多孔结构以及CA和TPP的存在。总的来说，所提出的有机纤维素基复合聚合物膜有望成为高级锂离子电池的隔膜材料。

图1.制备电纺复合膜和电池组装的示意图。

图2.电纺聚合物膜的SEM图像和纤维直径直方图（a）纯PVDF、（b）PVDF/TPP/CA、（c）PVDF/TPP、（d）PVDF/CA。

图3.PVDF、CA和不同膜的FTIR光谱（a），不同膜的DSC曲线（b），PVDF和复合膜的应力-应变曲线（c）。

图4.不同膜的接触角：（a）PE、（b）PVDF、（c）PVDF/TPP/CA，照片显示（d）PE、（e）PVDF、（f）PVDF/TPP/CA膜的液体电解质润湿行为，以及（g）PE、PVDF、PVDF/TPP、PVDF/TPP/CA膜的液体电解质浸没高度的对比。

图5.在120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃下暴露30分钟后，PE、PVDF和PVDF/TPP/CA纳米纤维膜的照片。

图6.数码照片显示了被电解质润湿的PVDF/TPP/CA（a-d）和PE（e-h）的可燃性。

图7.PE、PVDF和PVDF/TPP/CA膜的交流阻抗谱（a），PE、PVDF和PVDF/TPP/CA的电化学稳定性窗口（b），PE、PVDF和PVDF/TPP/CA膜的交流阻抗谱（c）。

图8.在室温条件下，以0.2 C的速率在2.7 V至4.2 V的电势范围内的电池的充电/放电曲线。（a）PE，（b）复合膜；LiFePO4/膜/锂电池在0.2 C速率下的循环性能。（c）PE，（d）复合膜。

图9.使用PE和PVDF/TPP/CA膜的LiFePO4/膜/锂半电池的倍率性能。