为了改善商业隔膜孔隙率和吸液率不高、耐热性和热尺寸稳定性不佳的问题,通过选用聚苯并咪唑(PBI)预聚体对聚酰亚胺(PI)进行改性,采用高压静电纺丝法制备了质量比PBI:PI=0.3:1.0的复合纤维隔膜.研究了复合纤维隔膜的微观形貌、孔隙率、吸液率、热性能、电化学性能及电池性能,并将PBI:PI=0.3:1.0的复合纤维隔膜、PI纤维隔膜及聚丙烯(Celgard 2400,PP)隔膜进行了性能对比.结果表明,PBI:PI=0.3:1.0的PBI/PI复合纤维隔膜孔隙率达82％,吸液率达618％;在空气气氛中,300℃无尺寸收缩,在N2气氛中,分解温度在400℃以上,800℃时残重大于50％;离子电导率达1.29×10−3 S/cm,较PP隔膜几乎提高了1个数量级;界面阻抗为489.34Ω,较PP隔膜降低了17％;电化学稳定窗口提高到5.05 V,为PP隔膜的119％;以PBI:PI=0.3:1.0的复合纤维隔膜组装的CR 2032型电池表现出优异的电池性能,经大电流放电后电池性能稳定,初始放电容量达130.01 mA·h/g,在1 A/s循环100次后容量保持率高达98.91％,均优于Celgard 2400隔膜电池.
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