无纺布膜厚,孔径大,均匀性差,拉伸机械强度差。涂层复合隔膜通常通过转移涂层或浸渍制备,以提高隔膜的综合性能。复合膜是以干、湿和无纺布为基材,在基材上涂覆无机陶瓷颗粒层或复合聚合物层的复合多层膜。
根据涂层成分的不同,可分为:有机涂层复合膜、无机涂层复合膜,有机/无机杂化涂层复合膜和原位复合膜。
无机涂层无机复合膜,也称为陶瓷膜,是由少量粘合剂和无机颗粒组成的多孔膜。无机复合膜具有良好的柔韧性、高机械强度、高热稳定性、优异的耐高温性、优异的电解质润湿性和吸附性。目前,一些膜企业已经实现了产业化。陶瓷材料具有较大的热阻,可以防止高温下热失控的膨胀,提高电池的热稳定性。
表面涂覆Al2O3系列:杨宝泉采用聚乙烯(PE)湿膜作为基体,在其两侧均匀涂覆Al2O3颗粒,得到复合涂层PE锂离子电池膜,显著提高了锂离子电池的热安全性、离子导电性和循环性能。JEONG等人利用原子层沉积技术在PP微孔薄膜表面沉积了厚度约为6nm的Al2O3陶瓷层,有效提高了PP基膜的耐热性和亲水性。 10.黄将纤维和Al2O3混合制备复合膜。通过浸涂法在复合膜上涂覆一层PVDF膜。复合膜的循环性能稳定,在250℃下几乎没有收缩。J.Lee等人研究了用Al2O3/PVDF HFP涂覆聚酰亚胺薄膜,这提高了薄膜的润湿性并延迟了电池阻抗的增长。
表面涂覆SiO2系列:YOO等人采用涂覆工艺在PE膜上涂覆纳米SiO2,得到具有SiO2层的陶瓷PE膜,耐热温度提高到170℃(PE135℃)。H.S.Jeong等人研究了不同粒径的SiO2对复合膜性能的影响。由40nm SiO2制备的复合膜具有最高的孔隙率,200次循环后SiO2不溶解。华东理工大学的杨云霞团队在PE薄膜上涂覆了勃姆石。处理后,膜在140℃下几乎没有热收缩,在180℃下处理0.5h后的热收缩率小于3%,显著提高了膜的热稳定性。使用特定的机器或器具将均匀混合的浆料涂覆在基膜表面上,以获得含有TiO2/BaTiO2的复合膜。
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