一种改性PVDF隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碱处理改性聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜及其制备方法。本发明专利技术以PVDF为原料，首先对PVDF进行碱处理，然后利用静电纺丝制备改性PVDF纳米纤维膜，使其具有适宜的亲水性、孔隙率以及优异的力学性能。本发明专利技术得到的改性PVDF纳米纤维膜的孔隙率为45～55％，吸水率250～350％，接触角55～60°，断裂强度8～9MPa，伸长率7～8％。当用于水系锌离子电池时，本发明专利技术制备的改性PVDF纳米纤维隔膜显示出比传统的玻璃纤维隔膜更优异的电化学性能，在1.0A/g电流密度下的放电比容量为128mAh/g，是玻璃纤维隔膜电池的1.88倍，循环次数超过1000次。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学，尤其涉及一种水系锌离子电池的隔膜及其制备技术。

技术介绍

1、能源危机是人类面临的重大问题。具有高效电能/化学能转化的二次电池是一种有效的绿色能源解决途径。二次电池又称为可充电电池，基本组成单元包括负极、正极、隔膜及电解液。锂离子电池是目前占市场主导的二次电池，但是锂元素资源匮乏、成本高、安全性差、容易发生起火爆炸等安全隐患，限制了其大规模推广与应用。水系锌离子电池具有锌储量丰富、成本低、工作安全、无环境污染和离子电导率高等优势，是理想的绿色电池储能体系。水系锌离子电池的缺点是窗口电压窄、锌负极容易发生副反应、正极活性材料易溶解等，导致电池循环稳定性变差。

2、隔膜是二次电池的重要组成部分，对电池的性能有重要影响。隔膜可在电池的正、负极之间提供物理屏障，避免电池短路。在电池充放电循环中，隔膜还具有使电解质离子通过的功能。隔膜的组成、孔隙率、离子电导率及机械强度等性质均会影响离子在隔膜内部及电解液-负极界面处的传输行为，从而影响负极的循环寿命。锌离子电池的隔膜一般是几百微米厚的玻璃纤维膜，具有很高的亲水性。但是，玻璃纤维隔膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改性PVDF纳米纤维隔膜，其特征在于孔隙率45～55％，吸水率250～350％，接触角55～60°，断裂强度8～9MPa，伸长率7～8％。

2.根据权利要求1所述的改性PVDF纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的改性PVDF纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，碱为NaOH或KOH，优选的浓度为0.5mol/L。

4.根据权利要求2所述的改性PVDF纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，优选的搅拌时间为0.5h，TBAB用量0.15g。

5.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种改性pvdf纳米纤维隔膜，其特征在于孔隙率45～55％，吸水率250～350％，接触角55～60°，断裂强度8～9mpa，伸长率7～8％。

2.根据权利要求1所述的改性pvdf纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的改性pvdf纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，碱为n...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树锋，程鑫垚，李雪林，郑柳春，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：