DOI: 10.1016/j.coelec.2021.100752
锂离子电池(LIBs)是最适合智能手机、笔记本电脑、电动汽车甚至家用存储系统等多种应用的有效储能系统之一。在不同的电池组件中,隔膜对电池性能起着至关重要的作用,其最相关的特性是(微观)结构、润湿性、热和机械性能以及离子电导率值。本工作对基于聚偏氟乙烯及其共聚物的锂离子电池隔膜的最新技术进行了全面综述。介绍了近两年来的最新进展,重点阐述了已开发的旨在改善润湿性、热特性和循环性能的不同隔膜类型。最常用的PVDF隔膜类型是复合材料、聚合物共混物以及两者的组合。在最常见的填料中,金属-有机骨架(MOFs)、离子液体和陶瓷颗粒已用于开发PVDF基复合材料,聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)、聚丙烯腈(PAN)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等聚合物可用于开发聚合物共混物。静电纺丝是提高润湿性、热稳定性和机械性能的最常用的加工技术之一。通过将PVDF作为商用隔膜涂层,隔膜的润湿性得到了改善。结果表明,PVDF基电池隔膜将在下一代高性能电池中发挥重要作用。
图1.主要电池组件的示意图和不同电池隔膜类型。
图2.主要隔膜性能以及相应组件的最相关属性。
图3.a)PVDF/IL复合材料加工程序的示意图和相应电池性能。b)不同尺度PVDF/MOF-808复合材料的说明性图像,显示了Li+迁移通道。c)使用PVDF-HFP/GO隔膜获得的电池性能。d)紫外光固化PVDF-HFP隔膜的示意图和电池性能。