隔膜是锂离子电池中不可或缺的部件，为锂离子传输提供有效途径，并隔离正极和负极以避免短路。然而，传统的聚烯烃基隔膜表现出较差的电解质亲和力、有限的孔隙率和较低的热稳定性。

近期，华南理工大学李晓凤教授&赵光磊副研究员开发了一种新方法，利用天然材料制备壳聚糖微/纳米纤维膜作为LIB隔膜。通过改变壳聚糖纤维的直径来调节壳聚糖微/纳米纤维隔膜的孔径。结果表明，壳聚糖纳米纤维隔膜（CSNFs）在LiFePO4/Li半电池中具有优异的电解质吸收能力（281%）、出色的热尺寸稳定性和电化学性能，100次循环后的放电容量和额定容量均高于Celgard2325隔膜。本研究为高性能LIBs制备高效节能环保隔膜铺平了道路。

图1.通过机械精制工艺制备壳聚糖基膜的示意图。

图2.壳聚糖纤维的TEM图像和直径分布。

图3.各种隔膜的SEM图像。

图4.（A）Celgard隔膜的应力-应变曲线。MD：纵向抗拉强度；TD：横向抗拉强度。（B）一系列壳聚糖隔膜的应力-应变曲线。（C）Celgard和壳聚糖隔膜的TGA。（D）Celgard和壳聚糖隔膜的热收缩。

图5.（A）壳聚糖和Celgard隔膜的接触角。（B）30s后壳聚糖和Celgard隔膜的电解质湿区。（C）壳聚糖和Celgard隔膜的电解质吸收。（D）30min后的浸入高度。

图6.使用壳聚糖和Celgard隔膜的电池的电化学测量。

该工作以“Chitosan nanofiber paper used as separator for high performance and sustainable lithium-ion batteries”为题发表在《Carbohydrate Polymers》（DOI:10.1016/j.carbpol.2023.121530）上。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121530