锂离子电池隔膜材料的研究进展
锂离子电池磷酸铁锂正极材料研究进展研讨
管理及其他M anagement and other 锂离子电池磷酸铁锂正极材料研究进展研讨吕志伟摘要：磷酸铁锂（LiFePO4）呈橄榄石结构，安全性高，且循环性能良好，能够在高温状态下进行使用，是现阶段发展前景广阔的一种电池正极材料。
基于此，本文主要分析了多年来锂离子电池磷酸铁锂正极材料的研究进展，同时展望了该领域未来发展趋势。
关键词：锂离子电池；磷酸铁锂；正极材料锂离子电池凭借能量密度高、自放电小、寿命长、工作电压高等相关特点，逐渐演变成大功率动力电池以及大容量储能电池的主要选择之一。
电极材料性能与锂离子电池性能的提高之间存在着紧密的联系，所以学者将正极材料作为了研究重点。
现阶段，在市场中流通的锂离子电池正极材料主要包含：LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4以及镍钴锰三元正极材料等，但因为Co涉及毒性且资源有限，导致LiCoO2制备受阻，再加上LiMn2O4循环与高温性能较差，进而妨碍了锂离子电池的发展。
相对于磷酸铁锂正极材料而言，虽然镍钴锰三元正极材料具有更高的电导率、电池容量及较低的低温性能，但其循环性能、安全性能及耐高温性能差且生产成本高，对此开发生产成本较低且具有高性能的锂离子电池磷酸铁锂正极材料意义重大。
1 磷酸铁锂的结构和性能分析1.1 磷酸铁锂结构LiFePO4在结构方面呈现为橄榄石形态，其主要源于磷酸锂矿石，是正交晶系，4个LiFePO4单元。
对于LiFePO4而言，氧原子紧密结合，磷原子则分布在四面体周围，铁与锂原子部分在八面体周围，借助分析立体结构，可以了解到八面体是以一定角度为基础展开连接的，锂原子将一个六面体构成。
让LiFePO4形成一个三维的立体化化学键，让LiFePO4动力学性能维持稳定。
1.2 磷酸铁锂电化学性能LiFePO4涉及较高比容量，和金属锂相比之下，电压更高，在较小电压之中，能够提供稳定的充电平台。
同时，在LiFePO4中，磷和铁原子一同使用一个氧原子，两者与氧原子进行结合，在氧原子与铁原子结合方面发挥出了削弱作用。
锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展
作者简介:蒋 兵(1981-),男,助理工程师,主要从事有色金属材料的检验和测试工作。
锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展蒋 兵(湖南有色金属研究院,湖南长沙 410015)摘 要:介绍了锂离子电池正极材料钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钒的氧化物以及导电高聚合物正极材料的发展现状和研究进展。
LiCoO 2在今后正极材料发展中仍然有发展潜力,通过微掺杂和包覆都可使钴酸锂的综合性能得到提高,循环性能大大改善。
环保、高能的三元材料和磷酸铁锂为代表的新型正极材料必将成为下一代动力电池材料的首选。
关键词:锂离子电池;正极材料;磷酸铁锂;三元材料中图分类号:T G146126 文献标识码:A 文章编号:1003-5540(2011)01-0039-04自日本Sony 公司于1990年首先推出以碳为负极的锂离子二次电池产品后,因具有工作电压高、容量大、自放电小、循环性能好、使用寿命长、重量轻、体积小等突出优点,目前,其应用已渗透到包括移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。
另外,国内外也在竞相开发电动汽车、航天和储能等方面所需的大容量锂离子电池。
对锂离子电池而言,其主要构成材料包括电解液、隔膜、正负极材料等。
一般来说,在锂离子电池产品组成部分中,正极材料占据着最重要的地位,正极材料的好坏,直接决定了最终锂离子电池产品的性能指标。
本文将对锂离子电池正极材料的发展现状和研究进展进行综述和探讨。
1 正极材料的选择正极材料在性质上一般应满足以下条件:(1)在要求的充放电电位范围,与电解质溶液具有相容性;(2)温和的电极过程动力学;(3)高度可逆性;(4)在全锂化状态下稳定性好。
其结构具有以下特点:(1)层状或隧道结构,以利于锂离子的脱嵌,且在锂离子脱嵌时无结构上的变化,以保证电极具有良好的可逆性能;(2)锂离子在其中的嵌入和脱出量大,电极有较高的容量,并且在锂离子脱嵌时,电极反应的自由能变化不大,以保证电池充放电电压平稳;(3)锂离子在其中应有较大的扩散系数,以使电池有良好的快速充放电性能。
锂离子电池负极材料的研究进展
锂离子电池负极材料的研究进展摘要：当前全球范围内的石油和其他传统能源越来越稀缺，迫切需要有效开发和利用可再生能源，例如太阳能、风能和潮汐能。
但是，这些新能源供应不稳定且持续不断，因此需要先转换成电能再输出，这促进了可充电电池的研究。
传统的铅酸电池，镍镉电池和镍氢电池存在使用寿命短、能量密度低和环境污染等问题，极大地限制了它们的大规模应用。
当前，电池行业的首要任务是找到可替代传统铅酸电池和镍镉电池的可充电电池，迫切需要开发无毒、无污染的电极材料和电池隔膜以及无污染的电池。
与传统的二次化学电池相比，锂离子电池由于其吸引人的特性已经在电子产品中占主导地位，显示出广阔的发展前景。
关键词：锂离子电池；负极材料；研究进展引言国际能源结构正从传统化石能源的主导地位逐渐转变为低碳、清洁和安全的能源，以二次电池为代表的电化学储能技术已成为最有前途的储能技术之一。
锂离子电池因其比能量高、工作电压高、循环寿命长和体积小等特点得到了广泛关注。
锂离子电池主体由正极、隔膜、负极、封装壳体四部分组成，就提高电池的比能量而言，提高负极的性能相对于改进正极、隔膜、封装壳体更为容易。
负极又包括了电流集流体(通常是铜箔)、导电剂(通常是乙炔黑)、粘结剂(通常是聚偏氟乙烯)和具有与锂离子可逆反应的活性材料。
电极的性能几乎取决于活性材料的性能。
１嵌入型负极材料嵌入型负极材料嵌入机制可以描述为，材料结构中可以容纳一定的外来的锂离子，相变形成新的含锂的化合物，并且能在随后的充放电过程中脱出外来的锂离子，恢复到先前的原始结构。
嵌入型负极材料，包括已经商业化锂离子电池负极材料石墨、非石墨化的碳材料（如石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维）、ＴｉＯ２以及钛酸锂等。
其中碳质材料的优点包括良好的工作电压平台，安全性好以及成本低等。
但是也存在一些问题，如高电压滞后、高不可逆容量的缺点。
钛酸盐负极材料具有优异的安全性、成本低、长循环寿命的优点，但能量密度低。
石墨作为层状碳材料，是首先被商业化和人们所熟知的ＬＩＢ负极材料，也是最成功的嵌入型负极材料，锂离子嵌入后可生成层状ＬｉＣ６，其放电平台在０．２Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ＋／Ｌｉ）以下，有优异的嵌／脱锂动力学性能，是比较完美的ＬＩＢ负极材料。
国外锂电池隔膜产业动态
１姜国
杜邦公司（Ｄｕｐｏｎｔ）２０１０年宣布开 发出用于锂离子电池的新型聚酰亚胺基 隔膜。该产品应用于混合动力汽车和电 动汽车电池可提高电池动力并延长寿 命。新型隔膜采用耐高温的聚酰亚胺和 纳米纤维来提高现有电池的效率。可使 电力提高１５％至３０％。杜邦公司已在美 国威明顿和韩国首尔开始量产这种隔 膜。在弗吉尼亚的工厂于２０１ １年第一季 度开始生产。此外，杜邦Ｅｎｅｒｇａｉｎ纳米 纤维隔膜能有效提高锂电池的高温稳定 性、额定输出功率和循环充电次数。并能 改善工艺，缩短生产周期。
ｅｐ无机物，确保了电动车辆用锂离 子蓄电池的－陛能。其最大特点是可直接 利用现有的锂电池隔膜量产线。因此，制
９１ ９
２０１ ３．６
Ｖ０１．３７
Ｎｏ．６
万方数据
在基材上涂覆ＰＵ、 ＰＥＴ或ＰＴＦＥ（聚四 氟乙烯）树脂。树脂 层通过助剂形成具 有比基材更小孔径 的多孔结构。可以 制备孔径在２００ ｎｍ左右的隔膜材 料。三菱制纸和东 京理工大学开发出 了直接使用高耐热 性纤维素和聚对苯 二甲酸乙二酯 （ＰＥＴ）的无纺布隔 膜技术。隔膜试制 造成本可维持现有水平。此外，这种新型 隔膜在将空孔率提高到５０％～７０％的同 时，还将电阻降低到了以往产品的一半。 ２００９年。旭化成投资约１００亿日元。设 计年产能从１．２亿ｍ。提高到１．５亿 ｍｚ。２０１０年投资６０亿日元，建设新的锂 离子电池隔膜生产基地。预定使总设计 年产能达到１．７亿ｍ２。目前，世界最大 的锂离子电池生产商三洋电机是旭化成 的主要用户。 广濑制纸开发出了以聚烯烃无纺布 为基材、由ＰＶＡ（聚乙烯醇）纳米纤维纺 丝制成的锂离子蓄电池隔膜。该产品与 主流的聚烯烃多孔质隔膜相比。可提高 熔化温度的上限。更加耐热。另外。由于 采用的是无纺布。因此还可轻松降低成 本。该隔膜已在“ｎａｎｏ
(完整版)全固态锂电池技术的研究进展与展望
全固态锂电池技术的研究进展与展望周俊飞（衢州学院化学与材料工程学院浙江衢州324000）摘要：现有电化学储能锂离子电池系统采用液体电解质，易泄露、易腐蚀、服役寿命短，具有安全隐患。
薄膜型全固态锂电池、大容量聚合物全固态锂电池和大容量无机全固态锂电池是一类以非可燃性固体电解质取代传统锂离子电池中液态电解质，锂离子通过在正负极间嵌入-脱出并与电子发生电荷交换后实现电能与化学能转换的新型高安全性锂二次电池。
作者综述了各种全固态锂电池的研究和开发现状，包括固态锂电池的构造、工作原理和性能特征，锂离子固体电解质材料与电极/电解质界面调控，固态整电池技术等方面，提出并详细分析了该技术面临的主要科学与技术问题，最后指出了全固态锂电池技术未来的发展趋势。
关键词：储能；全固态锂离子电池；固体电解质；界面调控1 全固态锂电池概述全固态锂二次电池，简称为全固态锂电池，即电池各单元，包括正负极、电解质全部采用固态材料的锂二次电池，是从20 世纪50 年代开始发展起来的[10-12]。
全固态锂电池在构造上比传统锂离子电池要简单，固体电解质除了传导锂离子，也充当了隔膜的角色，如图 2 所示，所以，在全固态锂电池中，电解液、电解质盐、隔膜与黏接剂聚偏氟乙烯等都不需要使用，大大简化了电池的构建步骤。
全固态锂电池的工作原理与液态电解质锂离子电池的原理是相通的，充电时正极中的锂离子从活性物质的晶格中脱嵌，通过固体电解质向负极迁移，电子通过外电路向负极迁移，两者在负极处复合成锂原子、合金化或嵌入到负极材料中。
放电过程与充电过程恰好相反，此时电子通过外电路驱动电子器件。
目前，对于全固态锂二次电池的研究，按电解区分主要包括两大类[13]：一类是以有机聚合物电解质组成的锂离子电池，也称为聚合物全固态锂电池；另一类是以无机固体电解质组成的锂离子电池，又称为无机全固态锂电池，其比较见表1。
通过表1 的比较可以清楚地看到，聚合物全固态锂电池的优点是安全性高、能够制备成各种形状、通过卷对卷的方式制备相对容易，但是，该类电池作为大容量化学电源进入储能领域仍有一段距离，主要存在的问题包括电解质和电极的界面不稳定、高分子固体电解质容易结晶、适用温度范围窄以及力学性能有提升空间；以上问题将导致大容量电池在使用过程中因为局部温度升高、界面处化学反应面使聚合物电解质开貌发生变化，进而增大界面电阻甚至导致断路。
锂电池隔膜用聚丙烯β晶含量的测试与研究
表 １ 聚丙烯 口 晶含量
Ｔ ｂｅ Ｃ ｎｅ ｔ ｆ３ ｒｓａ ｏ ｏｙ ｒｐ ｎ ａ ｌ１ ｏ ｔｎ ［ｃｙｔｌ ｆ ｌｐｏ ｙｅ ｅ ｏ － ｐ ｌ
１ ＃为 聚 丙 烯 的 空 白样 ，未 加 入 ｐ晶 成 核 剂 ， 其 亦 未有 Ｉ晶 的形成 。２ ３ ＃为对 加 入 ｐ晶成 核剂 的
晶熔融 峰 的热焓 为△ Ｈｐ ６ ￣１０ 范 围内 Ｔ２处 ，１０ ７℃
出现的熔融峰为 ａ 晶熔融峰 ，热焓为△Ｈａ 晶型 ，８ 的含量由下式计算 ，Ｋ＝Ａ Ｈ ／（ ￣ △Ｈ８ ＋△Ｈａ 。 ） ２５ 聚 丙烯 多孔膜 的制备 ． 将实验 ２３制 备 的聚丙 烯 片材 裁成 １ ｃ ． ０ｍ× ｌｃ Ｏｍ规格 ，用 Ｋ ｒ 型双向拉伸实验机 、在 温 ａｏＩ Ｖ 度 ｌＯ 条件下， ３ ｌ￣ Ｃ 以 ×４的拉伸倍率进行双向同步 拉伸 ，得 到厚度 约为 １ｕ 的聚丙烯 多孔 膜 。 ７ｍ
ｃ ｃｏ ｅ ｙ－ ， ６ ｎ ｐ ｔ ａｅ ｅ ｉａｂ ｘ ｍ ｉｅ Ｉ － ｙ ｌｈ ｘ ｜２ － ａ ｈ ｈ ｌｎ ｄｃ ｒ ｏ ａ ｄ ， Ｘ３
ＮＤ Ａ，商 品 名 ＮＪ ｔｒ Ｃ Ｓａ、ＮＪ 或 ＮＵ １０ ［ 。该 Ｓ －０ ）４ Ｊ
成核剂的用量为对聚丙烯的质量份的 ０ １ 。聚丙 ． 烯 ８晶含 量测 试结果 见表 １ 。
中虽然 加入 了适宜 用量 ０１，的 Ｂ晶成核 剂 ，在 聚 ． ９ ６
熔融混 炼 聚丙烯 熔体 进 行差 示 扫描 型量 热 测定 （Ｓ ） Ｄ Ｃ 记录第 １ 次的熔融过程 ， ＃和 ４ ３ ＃样品为 ２ ＃的聚丙烯熔体 ，第 １ 次热熔融到 ２０ ０℃后，恒温 ５ｉ ａ ｒ ｎ消除热历史 ，重结晶时以不 同降温结晶速度 冷却 至 ３ ℃，使其形成更多的 』 ０ ３ 晶后， 一次以 再 １ ℃ ／ａ ０ ｒｉ ｎ的扫描速率加热到 ２０ ０ ℃，并记录其第 ２ 次的熔融过程的聚丙烯样 品。表 中数据表明 ２ ＃ 的 ｐ晶含量仅为 ４． 。这是 因为在聚丙烯材料 ９２
硅藻土在锂离子电池中的应用研究
硅藻土在锂离子电池中的应用研究随着科技的发展和社会的进步，对高性能电池的需求日益增加。
锂离子电池由于其高能量密度、轻量化以及环境友好等特点而成为主要的可再生能源存储设备。
然而，锂离子电池中存在着一些问题，例如容量衰减、充放电速率受限、热稳定性等。
为了克服这些问题，并提高锂离子电池的性能，研究人员开始将硅藻土应用于锂离子电池中。
硅藻土是一种天然无害的矿物质，主要由硅酸盐、氧化物、水和一些微量元素组成。
其在锂离子电池中的应用主要体现在两个方面：一是硅藻土作为负极材料的应用，二是硅藻土作为阳极材料的应用。
首先，硅藻土作为负极材料的应用。
传统的负极材料主要是石墨，但其存在容量衰减和安全性问题。
相比之下，硅藻土具有较高的硅含量，使其具有更大的储锂能力。
同时，硅藻土还具有良好的吸附性和离子传输性能，可以有效地嵌入和储存锂离子。
因此，研究人员将硅藻土作为负极材料引入锂离子电池中，改善了电池的循环性能和容量。
其次，硅藻土作为阳极材料的应用。
在锂离子电池中，阳极材料一般采用石墨。
然而，石墨存在容量限制和循环性能衰减等问题。
硅藻土具有更高的储锂能力和更好的离子传输性能，因此也成为一种潜在的替代材料。
研究人员通过一系列的改性和控制方法，成功地将硅藻土用作阳极材料，并取得了一定的研究进展。
结果表明，硅藻土阳极具有较高的比容量、循环稳定性和倍率性能。
此外，硅藻土还可以增加电池的能量密度，提高电池的性能。
除了作为负极材料和阳极材料的应用外，硅藻土还可以作为电池隔膜材料的应用。
电池隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，起到隔离正负极之间的作用。
传统隔膜材料主要是聚合物，但其存在着热稳定性和机械性能不足的问题。
硅藻土具有较好的热稳定性和机械性能，可以作为一种潜在的替代材料。
研究人员通过改性硅藻土的方法，成功地将其用作电池隔膜材料，并得到了一定的研究进展。
结果表明，硅藻土隔膜具有较好的隔离性能和热稳定性，同时还具有较高的离子传输速率和较低的内阻。
锂电池隔膜材料
锂电池隔膜材料
锂离子电池是一种利用锂离子在正负极之间传递的电荷来存储和释放能量的电池。
而锂电池隔膜是锂离子电池的关键组件之一，起着隔离正负极、防止短路和碟磨损、促进离子传输等重要作用。
锂电池隔膜材料通常由一种特殊的塑料聚合物聚乙烯醇（PEO）制成。
PEO拥有良好的离子传输和物理性能，可以有效阻止正、负极直接接触，避免短路。
PEO还具有高度的热稳定性
和化学稳定性，能够耐受锂离子电池在运行过程中的高温和腐蚀。
此外，PEO的机械强度和柔韧性也非常好，可与电池中
较大的体积膨胀相适应，从而延长锂电池的寿命。
除了PEO之外，锂电池隔膜材料也可以使用聚丙烯（PP）、
聚烯烃（PO）等材料。
这些材料具有较高的熔点和热强度，
能够抵抗电池内部的高温和化学反应。
与PEO相比，这些材
料的离子传输速度较低，但它们在机械强度和耐化学性方面更具优势。
随着锂离子电池技术的不断发展，人们对隔膜材料的性能要求越来越高。
除了传统的材料外，目前还有一些新型隔膜材料被广泛研究和应用。
例如，石墨烯、聚合物复合材料等。
这些材料具有更好的离子传输性能、更高的热稳定性和化学稳定性，可以进一步提高锂电池的性能和安全性。
总的来说，锂电池隔膜材料在锂离子电池中起着至关重要的作
用。
随着技术的不断进步，我们可以期待隔膜材料的性能得到进一步的提高，从而促进锂离子电池的发展和应用。
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科技创新 ２０１６年第１０期ｌ科技创新与应用
锂离子电池隔膜材料的研究进展
李瑶
（国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东广州５１０５３０）
摘要：作为ＭＰ３、ＭＰ４、手机、电脑等各类电子设备的重要组成部分，锂离子电池的应用情况直接影响着设备的状态、功能以及
运行情况和寿命，而锂离子电池本身的状态和性能有很大一部分是由其隔膜材料所决定的。基于此，文章则以锂离子电池隔膜材
料作为主要研究对象，通过对二者的相关概念进行简要论述，进而对锂离子电池隔膜材料的改性、制备等方面的研究进展予以分
析，以期为后续锂离子电池状态、质量的改进与提高奠定良好基础。
关键词：离子电池；隔膜材料；隔膜改性
前言
据国家电子信息产业部门统计，２０１３年，我国离子电池需求高 达２．２亿只，同比增长２０．５％，而随着锂离子电池数量的不断增加， 其相应的隔膜需求也在持续扩张，仅２０１４年，我国锂离子电池生产 中，进口隔膜规模便高达２．３亿ｍ ，较好地带动了电子产业附加产 品的市场发展。在此背景下，在掌握锂离子电池隔膜材料概念的基 础上，加强对其隔膜材料的研究，无疑对于提高锂离子电池的质量 和应用的安全性具有重要意义。 １锂离子电池与隔膜材料 对锂离子电池进行分析可知，其是一类充电电池，由正负两极 以及电解液与隔膜共同构成，依托于锂离子在电池正负两极间的移 动进行工作，具有循环寿命长、高比能量与无记忆效应等相关特点， 充电效率高且安全陛能好。锂离子电池隔膜是一类多孔隙薄膜，其 主要功能为隔离电池正负极和组织正负电子通过，但却允许电解液 中的正负离子传导。锂离子电池隔膜实际上是一种电池正负极的隔 离板，因此，其除了应具有上述功能外，还必须具有良好的润湿性与 绝缘性，并确保电池过热时自身具有较强的灵敏性，对电池过热做 出迅速反应，进而以闭孑Ｌ的方式形成对电池中传导电流的阻隔，确 保电池安全。 ２锂离子电池隔膜材料与改性研究 ２．１涂覆改性 涂覆法是弥补锂离子电池隔膜机械强度差与遇热易收缩缺陷 的主要方法。石俊黎，李浩，方立峰，等（２０１３）将由氧化铝纳米粒子 以及ＰＶＤＦ—ＨＦＰ混合构成的溶胶聚合物电解质分别涂覆在高分子 ＰＥ多孑Ｌ膜的两侧，并对影响ＰＥ隔膜结构与性能的因素进行研究， 结果表明，涂渍溶液同溶剂一非溶剂之间的相容度对ＰＥ膜符合涂 层的微孑Ｌ结构具有较大影响，当二者相容参数差异较大时，ＰＥ隔膜 所具备的化学性能越加优异。同时，为了使锂离子电池放电的速率 得到进一步提升，从而满足其应用过程中大功率放电需求，其通过 利用涂覆法将具有较高堆积密度的ＰＭＭＡ纳米颗粒涂覆在锂离子 电池的ＰＥ膜两侧，结果表明，在涂覆ＰＭＭＡ纳米颗粒后，锂离子电 池的放电性得到大幅提升Ⅲ。 ２．２共混改性 对以聚偏氟乙烯为主要材料的ＰＶＤＦ膜进行分析可知，其通常 具有较高的介电常数和良好的官能团电子吸附能力，故经常被用于 手机、笔记本电脑等锂离子电池当中，但需要说明的是，具有高结晶 性的ＰＶＤＦ隔膜会导致锂离子电池的离子电导率大幅下降。而解决 这一问题的方法通常为使聚合物基质同与其相适应的聚合物进行 混合，以此提高离子电导率。周桂花，肖峰，肖萍，等（２０１３）借助相转 化法在ＰＶＤＦ隔膜中混入ＰＤＭＳ，从而得到二者的共混隔膜，研究结 果表明，在加入ＰＤＭＳ后，ＰＶＤＦ隔膜的结晶性大幅下降，且电解质 持液量与离子电导率也有所提升阳。此外，吴丽珍，王垒，翁云宣 （２ｏ１２）在ＰＡＮ隔膜中，将ＬＬＴＯ亚微米级陶瓷微粒分散在ＰＡＮ溶 液当中，从而使二者混合形成了具有多孑Ｌ结构的复合纤维膜，相较 于原有的ＰＡＮ隔膜，此复合纤维膜具有跟高的电解质溶液持液量， 有效增加了复合材料中锂离子的传导率［３１。 ２．３接枝改性 对接枝进行分析可知，其通常是以化学键的方式将两类不同的 高分子链进行连接形成，只需利用离子辐射或光照射对隔膜聚合物 表面进行处理，便可促进接枝反应发生。宋鹏飞，孙海荣，王荣民，等 （２０１２）将ＰＥＧＢＡ以电子束辐照的方法接枝于ＰＥ隔膜上，结果发 现，被接枝的隔膜在ｌＯｋＧｙ时，具有更好的锂离子传导率，与此同 时，隔膜本身的化学稳定性及其中离子迁移的个数也均得到显著提 升 。 ３锂离子电池隔膜制备研究 ３．１干法制备
干法制备锂离子电池隔膜的步骤为：先对聚烯烃树脂进行熔
融、挤压和吹制操作，从而使其形成结晶性的高分子薄膜；而后，对
其进行洁净化热处理和退火操作，获得高度取向多层薄膜结构，并
将其置于高温当中做拉伸操作，促使结晶截面分离，最终形成多孔
结构电池隔膜。需要说明的是，虽然此种方法在锂离子电池隔膜制
作过程中较为常见，但隔膜的孔径和孔隙率却具有较高的控制难
度，不利于隔膜电化学性能的充分发挥。
３．２湿法制备
传统的锂离子电池隔膜湿法制备大都以相转化法为主，近年
来，以ＴＩＰＳ即热致相分离法为主的锂离子电池隔膜制备方法迅速
发展，并成为一种常用的微孔隔膜制备方法。ＴＩＰＳ湿法制备微孔隔
膜的基本原理为：将结晶性聚合物、热塑性聚合物以及具有较高沸
点的某类小分子化合物稀释剂进行混合，并置于高温下使其形成均
相溶液，而后，降低溶液温度，使混合物发生固液分离或液液分离，
在将小分子化合物的稀释剂予以脱除后，便形成了热塑性与结晶性
聚合物的多孔隔膜。相较于干法制备，湿法制备过程中能够更好地
对微孔隔膜的孔径与孑Ｌ隙率进行控制，从而提高锂离子电池隔膜的
电化学性能并提高其对电池正负极的隔离效果。
４新型高能锂离子电池隔膜研究
辐照法制备锂离子电池隔膜是近年来我国锂离子电池隔膜制
备的新方法，在电子线或 射线的辐照作用下，高分子膜中的离子
通过路径，因高密度能量大量聚集、沉积，导致离子附近的原子发生
电离与激发，使得聚合物分子长链发生断裂，并进行重新排列，生成
自由基，此时，隔膜材料的化学反应能力便大幅提升，能够借助化学
试剂对隔膜进行蚀刻，从而形成孔洞。此制备方法下，聚合物熔融温
度随着辐射程度的不断增加而升高，当辐射剂量达到２００ｋＧｙ时，普
通的ＰＥ隔膜闭孔温度高达１３７℃，具有良好的热收缩性。基于静电
纺丝法的高能离子电池隔膜系统主要包括了喷丝头、高压发生器以
及输液系和接丝系统，接丝系统和喷丝头相互作用而形成的高压静
电场中，高分子溶液的流束被分割为若干细流，从而使溶剂挥发，并
在接丝系统中形成纤维膜，具有良好的孑Ｌ隙率与机械强度。
５结束语
文章通过对锂离子电池隔膜材料进行概述，分别从锂离子电池
隔膜的涂覆改性、共混改性和接枝改性等方面对提高隔膜各方面性
能的方法进行研究，并对于法和湿法两种锂离子电池隔膜的制备方
法予以探究，进而对新型高能离子电池隔膜的相关研究情况予以说
明。我国关于锂电池隔膜方面的研究情况较为良好，未来，还需在现
有研究基础上进一步加大对锂离子电池隔膜研究的力度，从而为提
高隔膜和电池的质量，延长其使用寿命提供可靠保障。
参考文献
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［３Ｊ吴丽珍，王垒，翁云宣．ＰＨＢＶ共混改性研究进展［Ｊ］．塑料科技，
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