锂离子电池隔膜材料研究进展_王振华
锂离子电池隔膜材料研究进展_王振华
DOI : 10.11949/j.issn.0438-1157.20170985锂离子电池隔膜材料研究进展王振华，彭代冲，孙克宁（北京理工大学北京市化学电源与绿色催化重点实验室，北京 100084）摘要：近年来，锂离子电池技术发展迅速，隔膜作为电池中的核心材料之一，决定着锂离子电池的性能，因此隔膜材料及制备技术急需被深入研究。
目前，商业化的锂电池隔膜以聚烯烃隔膜为主，制备工艺正从干法向湿法过渡，但是近几年已经发展出了不同材料体系，不同制备工艺的隔膜。
本文简要介绍了聚烯烃隔膜生产技术，重点综述了非织造隔膜材料、涂层以及新型隔膜制备技术的研究成果，并展望了锂电池隔膜的发展方向。
关键词：锂离子电池；隔膜；聚合物；涂层；制备中图分类号：TQ 028.8 文献标志码：A 文章编号：Research progress of separator materials for lithium ion batteriesWANG Zhenhua ，PENG Daichong ，SUN Kening(Beijing Key Laboratory of Chemical Power Source and Green Catalysis ，Beijing Institute of Technology ，Beijing 100084，China)Abstract : In recent years, lithium-ion battery technology has developed rapidly. As one of the core materials in the battery, the separator determines the performance of lithium-ion battery, because its characteristics influence on the influence rate, cycle and safe performance for batteries. Therefore, we need further research in the fields of separator material and preparation technology. At the present, polyolefin separator is still the main production of the commercial lithium-ion battery separator, but the preparation process is transferring from dry process to wet process. In the field of research, different material systems have been developed, such as PET 、PVDF 、PMIA and so on. Firstly, the production technology of polyolefin separator briefly introduced. Then the results of nonwoven separator material, coating material research, and new separator preparation technology are mainly reviewed. Finally, the outlooks and future directions in this research field are given.Key words : lithium ion battery ；separator ；polymers ；coating ；preparation2017-07-26收到初稿，2017-10-30收到修改稿。
动力锂离子电池隔膜的研究进展
动力锂离子电池隔膜的研究进展随着电动车、手机、笔记本电脑等电子产品的快速普及，动力锂离子电池作为一种高能量密度、长寿命、安全可靠的储能设备，备受关注。
而作为锂离子电池中关键元件之一的隔膜，其在电池性能、安全性及寿命等方面起着重要作用。
下面将介绍近年来动力锂离子电池隔膜的研究进展。
首先，材料本身的改良是提高隔膜性能的重要途径之一、很多研究者致力于探索新型材料，以替代传统的聚烯烃材料，提高隔膜的耐温性、耐腐蚀性和耐极性等性能。
比如，聚丙烯腈（PAN）纤维被广泛用于锂离子电池隔膜，但其在高温下的耐受能力有限，容易熔化。
因此，研究者们采用了新型聚芳酰胺（PI）纳米纤维等材料来替代传统材料，提高隔膜的热稳定性和耐温性。
此外，还有一些研究表明，将陶瓷材料引入隔膜中可以提高其耐化学腐蚀性和机械强度。
其次，通过结构改良来提高隔膜的性能也是研究的热点之一、传统的隔膜结构为多孔结构，孔径大小和分布对电池性能有很大影响。
研究者们通过调控隔膜的孔径分布，可以增加电池的离子传输速率，并改善电池的能量密度和功率密度。
此外，还有一些研究表明，采用新型的三维隔膜结构，如纳米纤维结构、多孔结构和层状结构，可以提高隔膜的机械强度、热稳定性和耐极性。
此外，对隔膜进行功能化改性也是提高其性能的一种方法。
比如，研究者们通过引入磷酸缓冲剂和抑制剂等物质来改善隔膜的热稳定性和耐腐蚀性。
同时，还有一些研究将纳米颗粒引入隔膜中，以提高其离子导电性能和机械强度，从而提高电池的性能。
最后，对隔膜的制备工艺进行优化也是提高隔膜性能的重要途径。
隔膜的制备工艺包括溶剂浸渍法、拉伸法、电纺法等。
研究者们通过优化制备工艺，可以控制隔膜的孔隙结构和厚度，进而提高其离子传输速率和机械强度。
综上所述，动力锂离子电池隔膜的研究目标主要包括材料本身的改良、结构改进、功能化改性以及制备工艺优化等方面。
这些研究进展有助于进一步提高动力锂离子电池的性能和安全性，推动电池技术在储能领域的应用。
手机锂离子电池隔膜材料的研究进展及展望
新材料产业 NO.08 2018 17
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关 注 FOCUS
接枝或在表面涂覆一层不同的聚合 物。无纺布隔膜由缠绕的纤维结合在 一起组成网状结构，采用熔喷法、湿铺 法和静电纺丝技术制备，由于具有小 的纤维直径，无纺布隔膜相对其他隔 膜有高的孔隙率。复合隔膜通过对微 孔膜或无纺布膜涂层或填充无机材料 制备得到，因此他们具有优异的热稳 定性和润湿性。 1. 微孔隔膜
针对于这一类材料的特点，研究 者从制备工艺改善的角度出发来提 高微孔隔膜的综合性能。一般来说微 孔隔膜的制备方法有 2种，工艺上称 为干法（熔融挤出拉伸法，M S C S）和 湿法（热致相分离法，T I P S）。干法的 原理是聚烯烃加热熔融后在较高的 挤出牵伸应力场下形成片晶结构，拉 伸后晶体破裂产生大量纤维，留下微 孔，经过热定型将其固定[2]。干法工序 简单且生产效率高，不会产生污染物 质，但无法精确地控制隔膜的孔径和 孔隙率。湿法的工艺思路在于将室温 下互不相溶的结晶性高聚物与稀释剂
部分之一，在正负极之间提供了一层 物理屏障来防止短路，同时它也在电 池充放电的时候为锂离子提供迁移的 微孔通道，因此隔膜的材料和结构直 接影响锂离子电池的电化学性能和安 全性能。目前手机上使用的锂离子电 池隔膜以聚乙烯（P E）和聚丙烯（P P） 微孔膜为主，一些高校和研究所对隔 膜材料的研究提出了从材料体系到制 备工艺方面的改善从而提高了锂离子 电池的安全性能和电化学性能。因此 本文系统地总结了这一方面的研究成 果，并对锂离子电池隔膜的未来发展 方向进行了探讨，希望为工业生产隔 膜材料及结构提供一些思路。
微孔隔膜的研究主要集中于 PE、PP单层隔膜和PE/PP和PP/PE/ P P等多层复合隔膜。美国C e l g a r d公 司制备的单层P P隔膜处于全球领先 地位且拥有专有的PP/PE/PP三层隔 膜技术。这些聚烯烃微孔隔膜广泛应 用的原因在于其可以提供良好的机械 性和化学稳定性且生产成本较低。但 由于这一类聚合物普遍熔点较低（P E 在 130℃左右时熔化），当电池由于长 时间工作而温度升高时，微孔聚烯烃 隔膜易发生热收缩导致大面积正负极 接触，引发短路从而造成电池起火爆 炸。此外，聚烯烃微孔隔膜较差的电解 液浸润性使得电池的电化学性能无法 进一步提高。
锂离子电池隔膜的分析研究及发展现状
锂离子电池隔膜的研究及发展现状来源：佛山塑料集团股份有限公司日期：2018-7-1 作者：全球电池网点击：4599 摘要：综述了隔膜的主要作用及性能、国内外研究与发展现状。
重点叙述了隔膜的制备方法，对干法和湿法的原理、工艺及所制得的隔膜性能上的区别进行了详细的阐述；同时简单介绍了隔膜的改性研究现状和新型电池隔膜的发展，最后对电池隔膜的未来发展趋势进行了展望。
关键词：锂离子电池；隔膜；研究进展随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。
锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外，电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求，且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用，逐步代替传统电池。
据统计，2007年铅酸电池在电池市场中所占份额下降到50％以下，2007年以后锂离子电池已在市场中占主导地位。
我国近几年在锂离子电池产业化方面取得了可喜进展，已成为全球重要的锂离子电池生产基地，产量跃居全球第三。
目前国内从事锂离子电池行业的企业超过百家，其中深圳的比亚迪、比克，天津的力神等已发展成为全球电池行业的骨干企业。
随着锂离子电池应用范围的进一步扩大，隔膜材料的需求量将进一步增加。
而世界上只有日本、美国等少数几个国家拥有锂离子电池聚合物隔膜的生产技术和相应的规模化生产，我国在锂离子电池隔膜的研究与开发方面起步较晚，仍主要依赖进口，隔膜的平均售价为8～15元／m2，约占整个电池成本的1／4，从而导致锂离子电池市场价格高居不下，目前国内80％以上的隔膜市场被美、目等国家垄断，国产隔膜主要在中、低端市场使用。
实现隔膜的国产化，生产优质的国产化隔膜，能有望降低整个隔膜乃至锂离子电池的市场价格。
1 电池隔膜的主要作用及性能要求电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜，是锂离子电池最关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响。
锂电池隔膜的研究与进展
锂电池隔膜的研究与进展摘要:隔膜位于正极与负极之间，当电池工作时其应具有以下作用（1）隔离正负极，防止电极活性物质接触引起短路;（2）具有较好的持液能力，电化学反应时，形成离子通道。
本文以化学和材料结构为类别，综述了不同种类锂电池隔膜的制备方法和研究现状，并对隔膜未来的发展趋势做了展望。
关键词: 锂电池、隔膜、微孔膜、无纺布、无机复合膜。
在锂离子电池正极与负极之间有一层膜材料，通常称为隔膜，它是锂离子电池的重要组成部分。
隔膜应具有两种基本功能：隔离正负电极，防止电池内短路。
能被电解液润湿形成离子迁移的通道。
在实际应用还应具备以下特征[1-4]：(1)电子的绝缘性；（2）高的电导率；（3）好的机械性能，可以进行机械制造处理；（4）厚度均匀；（5）受热时尺寸稳定变形量要小。
电池隔膜根据结构和组成可以分为不同的类型，目前比较常见的主要三种[1-4]（1）多孔聚合物膜。
是指通过机械方法、热致相分离法、浸没沉淀法等方法制备的孔均匀分布的膜。
（2）无纺布隔膜。
由定向的或随机的纤维而构成，通常会将其与有机物或陶瓷凝胶复合，以期得到具有优良化学与物理性质的隔膜。
（3）无机复合膜。
多采用无机纳米颗粒与高聚物复合得到。
本文针对锂电池性能和安全性对隔膜孔隙率、浸润性、热安全温度等方面的要求,对隔膜的制备改性方法进行了比较详细的评述与比较,以期为相关领域的研究者提供可借鉴的资料。
1 多孔聚合物膜1.1 PE/PP微孔膜PE与PP微孔膜的制备常采用的方法有两种，干法（熔融挤出法)和湿法( 热致相分离法)。
干法制备的原理是采用熔融挤出制备出低结晶度高取向的聚烯烃隔膜，经过高温退火处理提高结晶度、低温拉伸形成缺陷、高温拉伸将缺陷放大，最终形成具有多孔性的隔膜［5］。
湿法是将液态烃或小分子物质与聚烯烃树脂的共混物，经过加热熔融共混、降温发生相分离、双向拉伸制成薄膜、用易挥发物质萃取溶剂，从而制备出具备相互贯通的微孔膜[6]。
商用隔膜多为PE、PP单层膜，PE/PP双层膜，PP/PE/PP 三层隔膜（见图1）。
锂离子电池隔膜的研究进展
锂离子电池隔膜的研究进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护压力的加大，锂离子电池作为一种高效、环保的能源储存与转换装置，在电动汽车、便携式电子产品以及可再生能源系统等领域的应用越来越广泛。
而作为锂离子电池中的关键组件之一，隔膜的性能对电池的安全性和电化学性能具有重要影响。
因此，对锂离子电池隔膜的研究进展进行综述，对于推动锂离子电池技术的进一步发展具有重要意义。
本文首先介绍了锂离子电池隔膜的基本结构和功能，阐述了隔膜在电池中的作用及其重要性。
然后，重点回顾了近年来锂离子电池隔膜在材料、结构和制备工艺等方面的研究进展，包括无机隔膜、有机隔膜和复合隔膜等不同类型的隔膜材料，以及纳米技术、表面改性等先进制备工艺的应用。
本文还讨论了锂离子电池隔膜研究面临的主要挑战和未来发展趋势，如提高隔膜的机械强度、热稳定性和离子透过性等。
通过综述锂离子电池隔膜的研究进展，本文旨在为相关领域的研究人员提供全面的参考和借鉴，促进锂离子电池技术的不断创新和发展，为推动可持续能源利用和环境保护做出贡献。
锂离子电池隔膜是电池内部的一种关键组件，其主要功能是在正负极之间提供一个物理屏障，防止电池在工作过程中发生短路和燃爆。
隔膜还需要允许电解液中的离子通过，以保证电池的正常充放电过程。
隔膜的材料通常需要具备良好的化学稳定性、高的机械强度、优秀的热稳定性和低的离子电阻。
目前，商业化的锂离子电池隔膜主要由聚烯烃材料（如聚乙烯、聚丙烯）制成，这些材料在电解液中具有良好的化学稳定性。
一些先进的隔膜还采用了多层结构、纳米涂层、陶瓷涂覆等技术，以提高其性能。
隔膜的性能对锂离子电池的性能有重要影响。
理想的隔膜应该具有高的孔隙率、合适的孔径和孔径分布，以提供足够的离子通道。
同时，隔膜的厚度、机械强度、热稳定性等也需要与电池的其他组件相匹配，以保证电池的安全性和长寿命。
近年来，随着锂离子电池在电动汽车、储能系统等领域的大规模应用，对隔膜的性能要求也越来越高。
锂离子电池隔膜材料的研究进展
锂离子电池隔膜材料的研究进展发布时间：2021-04-20T10:06:50.887Z 来源：《科学与技术》2021年1月第2期作者：常志军[导读] 锂离子电池隔膜是锂离子电池结构中四大主要材料之一常志军沧州明珠塑料股份有限公司 061000摘要：锂离子电池隔膜是锂离子电池结构中四大主要材料之一，主要是提供电解液中锂离子迁移通道，并隔绝正负极反应避免短路发生，是影响锂离子电池性能和安全性等的重要材料。
本文对锂离子电池隔膜材料的研究进展进行分析，希望能够为锂离子电池的生产提供帮助。
关键词：锂离子电池；隔膜材料；研究进展1.隔膜的性能要求锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成，隔膜作为四大核心材料之一，其主要作用是：①将正负极隔开，防止短路；②离子导通，锂离子可以自由通过；③电子绝缘，阻碍电子传输。
隔膜是锂离子电池产业链中最具技术壁垒的关键内层组件之一，其结构和性能与电池的性能发挥有很大关系，不仅可以影响电池的容量、内阻和循环寿命等，也与电池的安全性能息息相关。
锂离子电池隔膜作为锂离子电池四大主要材料之一，一般是绝缘性较好的材料，提供锂离子在电解液中的迁移通道。
隔膜的性能参数对电池性能影响重大，例如在常用的商用隔膜材料中，材料的厚度直接影响电池内阻，孔隙大小和分布将会影响传输锂离子性能等，因此制备高性能隔膜材料对于电池的性能发挥和实际应用至关重要。
影响锂离子电池隔膜性能的主要因素包括隔膜化学稳定性、力学强度、孔隙率大小及润湿性、安全保护的自关闭性能等几个方面。
1.锂离子电池隔膜制备方法2.1干法工艺干法是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜，经过结晶化处理、退火后，得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形成多孔结构，可以增加薄膜的孔径。
干法按拉伸方向不同可分为干法单向拉伸和双向拉伸。
①干法单向拉伸工艺是通过硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向PE或PP隔膜，再高温退火获得高结晶度的取向薄膜。
一种新型纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜及其制备方法[发明专利]
![一种新型纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7de6b7245e0e7cd184254b35eefdc8d377ee147a.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201610183408.6(22)申请日 2016.03.28H01M 2/16(2006.01)H01M 10/0525(2010.01)(71)申请人北京理工大学地址100081 北京市海淀区中关村南大街5号申请人北京北方世纪纤维素技术开发有限公司山东赫达股份有限公司(72)发明人邵自强 刘川渟 王振华 卢丞一毕新德 毕于东 邱建军 刘厚余(54)发明名称一种新型纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种新型纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜及其制备方法，目的是为了提供一种具有较高的亲水性、吸液率、保液率、机械性能和环境友好性的新型纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜及其制备方法。
一种新型纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜包括纤维素纳米纤维-锂和聚合物基体，通过配置刮膜液、脱泡、刮膜、凝固浴制得。
本发明制备的纤维素纳米纤维-锂改良的锂离子电池隔膜，其良好地保持了天然纤维素Ⅰ晶型结构，赋予复合膜提较好的机械性能，提高了复合膜的亲水性和热稳定性，该方法具有非常高的产业化生产能力，应用前景广阔。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 105720224 A 2016.06.29C N 105720224A1.一种新型纳米纤维素改良的锂离子电池隔膜，其特征在于：包括以下重量百分比组份：纤维素纳米纤维-锂 0.1％～20％，聚合物基体 80％～100％；所述聚合物基体为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、醋酸纤维素、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、氰乙基纤维素、聚酰亚胺、聚氨酯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇、聚氧化乙烯中的一种。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述纤维素纳米纤维-锂通过如下方法制备：A.合成纤维素纳米纤维-钠：试剂纤维素、TEMPO、溴化钠、次氯酸钠质量比15：0.25：0.5：100，pH控制在9～11，室温下搅拌反应6～12h，然后超声得到纤维素纳米纤维-钠；B.维素纳米纤维-钠酸化：室温下向纤维素纳米纤维钠滴加0.5mol/L的盐酸，控制pH为2±0.2，反应12～24h，将所得物质于蒸馏水中透析3～7天，直至pH为中性，超声得到纤维素纳米纤维-氢；C.纤维素纳米纤维-氢碱化：室温下向纤维素纳米纤维钠滴加5～10wt.％的氢氧化锂，控制pH为10±0.2，反应12～24h，将所得物质于蒸馏水中透析3～7天，直至pH为中性，超声得到纤维素纳米纤维-锂。
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DOI : 10.11949/j.issn.0438-1157.20170985锂离子电池隔膜材料研究进展王振华，彭代冲，孙克宁（北京理工大学北京市化学电源与绿色催化重点实验室，北京 100084）摘要：近年来，锂离子电池技术发展迅速，隔膜作为电池中的核心材料之一，决定着锂离子电池的性能，因此隔膜材料及制备技术急需被深入研究。
目前，商业化的锂电池隔膜以聚烯烃隔膜为主，制备工艺正从干法向湿法过渡，但是近几年已经发展出了不同材料体系，不同制备工艺的隔膜。
本文简要介绍了聚烯烃隔膜生产技术，重点综述了非织造隔膜材料、涂层以及新型隔膜制备技术的研究成果，并展望了锂电池隔膜的发展方向。
关键词：锂离子电池；隔膜；聚合物；涂层；制备中图分类号：TQ 028.8 文献标志码：A 文章编号：Research progress of separator materials for lithium ion batteriesWANG Zhenhua ，PENG Daichong ，SUN Kening(Beijing Key Laboratory of Chemical Power Source and Green Catalysis ，Beijing Institute of Technology ，Beijing 100084，China)Abstract : In recent years, lithium-ion battery technology has developed rapidly. As one of the core materials in the battery, the separator determines the performance of lithium-ion battery, because its characteristics influence on the influence rate, cycle and safe performance for batteries. Therefore, we need further research in the fields of separator material and preparation technology. At the present, polyolefin separator is still the main production of the commercial lithium-ion battery separator, but the preparation process is transferring from dry process to wet process. In the field of research, different material systems have been developed, such as PET 、PVDF 、PMIA and so on. Firstly, the production technology of polyolefin separator briefly introduced. Then the results of nonwoven separator material, coating material research, and new separator preparation technology are mainly reviewed. Finally, the outlooks and future directions in this research field are given.Key words : lithium ion battery ；separator ；polymers ；coating ；preparation2017-07-26收到初稿，2017-10-30收到修改稿。
联系人：孙克宁。
第一作者：王振华（1982-），男，副教授。
基金项目：国家自然科学基金项目（21376001，21576028）。
Received date: 2017-07-26.Corresponding author: Prof. SUN Kening ，sunkn@ Foundation item: supported by the National Natural Science Foundation of China （21376001, 21576028）.综述与专论网络出版时间：2017-11-06 16:02:26网络出版地址：/kcms/detail/11.1946.TQ.20171106.1602.010.html引 言随着全球能源危机日益加剧，以及环境问题的凸显，可再生能源取代化石燃料逐渐成为趋势。
可再生能源的储存和使用离不开化学电源的发展[1]，在各种类型的化学电源体系中，锂离子电池因其具有的高电压、高比能量、长寿命等优点而成为最受青睐的二次电池。
锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液等几部分构成，其结构示意图如图1，充电时，锂离子（Li +）从正极脱出在电解液中穿过隔膜到 达负极并嵌入到负极晶格中，此时正极处于贫锂态，负极处于富锂态；而放电时，Li +再从富锂态的负极脱出再次在电解液中穿过隔膜到达贫锂态的正极并插入正极晶格中，此时正极处于富锂态， 负极处于贫锂态。
为保持电荷的平衡，充、放电 过程中Li +在正负极间迁移的同时，有相同数量的 电子在外电路中来回定向移动从而成电流[2-3]。
图1 锂离子电池结构示意图Fig.1 Schematic diagram of Li ion battery作为锂电池的关键材料，隔膜在其中扮演着电子隔绝的作用，阻止正负极直接接触，允许电解液中锂离子自由通过[4-5]，同时，隔膜对于保障电池的安全运行也起至关重要的作用。
在特殊情况下，如事故、刺穿、电池滥用等，发生隔膜局部破损从而造成正负极的直接接触，从而引发剧烈的电池反应造成电池的起火爆炸。
因此，为了提高锂离子电池的安全性，保证电池的安全平稳运行，隔膜必须满足以下几个条件：（1）化学稳定性：不与电解质、电极材料发生反应；（2）浸润性：与电解质易于浸润且不伸长、不收缩；（3）热稳定性：耐受高温，具有较高的熔断隔离性；（4）机械强度：拉伸强度好，以保证自动卷绕时的强度和宽度不变；（5）孔隙率：较高的孔隙率以满足离子导电的需求；当前，市场上商业化的锂电池隔膜主要是以聚乙烯（PE ）和聚丙烯（PP ）为主的微孔聚烯烃隔膜[6]，这类隔膜凭借着较低的成本、良好的机械性能、优异的化学稳定性和电化学稳定性等优点而被广泛地应用在锂电池隔膜中。
实际应用中又包括了单层PP 或PE 隔膜，双层PE/PP 复合隔膜，双层PP/PP 复合隔膜，以及三层PP/PE/PP 复合隔膜[7]。
聚烯烃复合隔膜由Celgard 公司开发[8]，主要有PP/PE 复合隔膜和PP/PE/PP 复合隔膜，由于PE 隔膜柔韧性好，但是熔点低为135℃，闭孔温度低，而PP 隔膜力学性能好，熔点较高为165℃，将两者结合起来使得复合隔膜具有闭孔温度低，熔断温度高的优点，在较高温度下隔膜自行闭孔而不会熔化，且外层PP 膜具有抗氧化的作用，因此该类隔膜的循环性能和安全性能得到一定提升，在动力电池领域应用较广[9]。
近年来，一方面3C 产业和新能源汽车产业对于高性能二次电池的强烈需求，推动了隔膜生产技术的快速发展；另一方面，为进一步提高锂离子电池的比能量及安全性，研究人员在传统的聚烯烃膜基础上，发展了众多新型锂电隔膜。
本文将简要介绍锂离子电池隔膜的生产技术，重点对新型隔膜体系、复合隔膜等研究成果进行综述，同时对锂电池今后的技术发展方向进行了展望。
1 新体系隔膜由于聚烯烃材料本身疏液表面和低的表面能导致这类隔膜对电解液的浸润性较差，影响电池的循环寿命。
另外，由于PE 和PP 的热变形温度比较低（PE 的热变形温度80~85℃，PP 为100℃），温度过高时隔膜会发生严重的热收缩，因此这 类隔膜不适于在高温环境下使用，使得传统聚烯烃隔膜无法满足现今3C产品及动力电池的使用要求。
针对锂离子电池技术的发展需求，研究者们在传统聚烯烃隔膜的基础上发展了各种新型锂电隔膜材料。
非织造隔膜通过非纺织的方法将纤维进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后用化学或物理的方法进行加固成膜，使其具有良好的透气率和吸液率[10-11]。
天然材料和合成材料已经广泛应用于制备无纺布膜，天然材料主要包括纤维素及其衍生物，合成材料包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）、聚酰胺（PA）、聚酰亚胺（PI）、芳纶（间位芳纶，PMIA；对位芳纶PPTA）等。
1.1 聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是一种机械性能、热力学性能、电绝缘性能均优异的材料。
PET类隔膜最具代表性的产品是德国Degussa公司开发的以PET隔膜为基底，陶瓷颗粒涂覆的复合膜，表现出优异的耐热性能，闭孔温度高达220℃[12]。
图2 PET隔膜充放电循环前（a）后（b）SEM图[13]Fig.2 SEM diagram of PET membrane before and aftercharging and discharging cycles[13]湘潭大学肖启珍等（2012）[13]用静电纺丝法制备了PET纳米纤维隔膜，制造出的纳米纤维隔膜具有三维多孔网状结构，如下图，纤维平均直径300nm，且表面光滑。
静电纺丝PET隔膜熔点远高于PE膜，为255℃，最大拉伸强度为12Mpa，孔隙率达到89%，吸液率达到500%，远高于市场上的Celgard隔膜，离子电导率达到2.27×10-3Scm-1，且循环性能也较Celgard隔膜优异，电池循环50圈后PET隔膜多孔纤维结构依然保持稳定，如图2。
1.2 聚酰亚胺聚酰亚胺（PI）同样是综合性能良好的聚合物之一，具有优异的热稳定性、较高的孔隙率，和较好的耐高温性能，可以在-200~300℃下长期使用。
Miao等（2013）[14]用静电纺丝法制造了PI纳米纤维隔膜，该隔膜降解温度为500℃，比传统Celgard隔膜高200℃，如图3，在150℃高温条件下不会发生老化和热收缩。
其次，由于PI极性强，对电解液润湿性好，所制造的隔膜表现出极佳的吸液率。
静电纺丝制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有较低的阻抗和较高的倍率性能，0.2C充放电100圈后容量保持率依然为100%。