【摘 要】
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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
【机 构】
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哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院
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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1.29×10-3S/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1A/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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