随着电子科技的发展不可再生能源日渐枯竭且环境污染严重[1,2,3]，因此低碳绿色能源材料受到了极大的重视[4,5,6]
对于消耗性电子设备、电动汽车和电网，可充电锂离子电池的高能量密度引起了高度的关注[7,8]
锂离子电池由阴极、阳极、隔膜和电解质构成[9,10,11]
隔膜是多孔聚合物膜，有绝缘和传导锂离子的功能，因此隔膜材料是一个重要的研究领域[12,13,14]
现今的商品化锂电池隔膜使用的聚乙烯和聚丙烯微孔膜，虽然其化学和电化学稳定好、力学性能优异并具有低温遮断功能，但是其非极性表面对电解液的浸润性不好，且熔点较低[15,16]
因此，必须研发具有高热稳定性、高结构稳定性和高表面能的新材料[17,18,19]
用高压静电纺丝技术可制备较大比表面积、较高孔隙率和均匀分布的膜，用其制备锂电池隔膜成为研究的热点[20,21]
目前用此技术制备的锂电池隔膜材料有PI、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁酯(PBT)等[22,23,24]
其中PI的力学性能、耐热性和绝缘性较高，性能优异
将电纺技术与PI相结合有望使PI纳米纤维膜成为下一代的电池隔膜材料[25,26]
同时，使用TiO2、Fe2O3、Al2O3等金属氧化物将电纺膜改性，可进一步改善电纺膜的性能[27,28,29,30]
鉴于此，本文采取高压静电纺丝技术制备TiO2/PAA复合纤维隔膜，再将其热亚胺化制备出TiO2/PI复合纤维隔膜并研究其性能
1 实验方法1.1 复合隔膜的制备
实验用原料：N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)，化学纯；纳米二氧化钛(TiO2)，4,4-二氨基二苯醚(ODA)，3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)，化学纯；丙酮，分析纯；正丁醇，分析纯，麦克林试剂；电解液，化学纯，磷酸铁锂(LiFePO4)正极，石墨负极，纽扣电池外壳
先将质量分数分别为1%、2%、3%、4%、5%的TiO2纳米颗粒添加到三口瓶中，再加入溶剂DMAc后超声搅拌1 h
向三口瓶中加入ODA与BPDA(摩尔比为1:1.01)，然后持续搅拌24 h
将得到的PAA胶液从三口瓶中倒出并密封保存，静置消泡
将纺丝液抽到注射器中进行纺丝，纺丝条件为：电压15 kV，接收距离15 cm，推进速度0.3 mL/h
将纺丝得到的电纺
声明：
“静电纺TiO2改性联苯型聚酰亚胺锂离子电池隔膜” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：巩桂芬,李泽,王磊,崔巍巍
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2025年06月20日 ~ 22日 
