羧甲基纖維素鈉/聚丙烯酸氣凝膠鈉離子電池隔膜制備及性能表征

編號(hào)：NMJS08280

篇名：羧甲基纖維素鈉/聚丙烯酸氣凝膠鈉離子電池隔膜制備及性能表征

作者：王潤(rùn)玉 林秀儀 章偉偉 胡傳雙

關(guān)鍵詞： 羧甲基纖維素鈉 聚丙烯酸 氣凝膠 鈉離子電池隔膜

機(jī)構(gòu)： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院

摘要： 【目的】以羧甲基纖維素鈉(CMC)和聚丙烯酸(PAA)為原料制備氣凝膠型鈉離子電池隔膜,探究交聯(lián)溫度對(duì)其孔結(jié)構(gòu)的影響,實(shí)現(xiàn)隔膜的電化學(xué)性能超過(guò)玻璃纖維�！痉椒ā坑萌苣z凝膠法結(jié)合冷凍干燥法制備CMCPAA的氣凝膠薄片,輔以高溫交聯(lián)穩(wěn)固其孔結(jié)構(gòu),通過(guò)微觀測(cè)試和力學(xué)性能表征探究了溫度對(duì)其影響,并與玻璃纖維對(duì)比其組裝在鈉離子半電池中的充放電比容量數(shù)據(jù)�！窘Y(jié)果】隨著交聯(lián)溫度的升高,隔膜中PAA的羧基與CMC的羥基的交聯(lián)度增加,因此,隔膜的孔徑和孔隙率略有減小;隔膜的斷裂伸長(zhǎng)率出現(xiàn)先增加后減小的現(xiàn)象。CMC︰PAA質(zhì)量比為1︰1、交聯(lián)溫度為130℃條件下制備的氣凝膠型隔膜組裝后,鈉離子電池在25、50、100、250、500、1000和25 mA/g電流密度的充放電速率下,充電比容量分別表現(xiàn)為345.8、317.3、274.2、136.8、84.8、61.8和341.4 mA·h/g,均優(yōu)于在相同條件下的玻璃纖維(279.0、233.1、190.5、105.9、69.6、49.4和275.1 mA·h/g)。130℃-CMC-PAA因其較小的電解液泄露率,使其以1.877 mS/cm的離子電導(dǎo)率和5.52Ω的電阻,高于傳統(tǒng)商用聚烯烴類隔膜表現(xiàn)出的電化學(xué)性能�！窘Y(jié)論】以CMC和PAA這2種水溶性材料在130℃下交聯(lián)制備的電池隔膜的電化學(xué)性能超過(guò)玻璃纖維,其在鈉離子電池應(yīng)用中具有良好的前景。