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本文对锌镍电池及其隔膜材料的研究现状进行了调研,并在总结前人工作基础上,运用微孔膜制备、涂层处理、辐射和超临界流体等技术,研制成功动力型锌镍电池隔膜,并完成中试和批量生产。本项研究主要有以下内容:
1、聚乙烯微孔膜制备
采用高填充塑料拉伸法制备聚乙烯-碳酸钙拉伸膜;用热致相分离法研制聚乙烯微孔膜;用辐射交联和超临界CO2技术提高微孔膜热稳定性和解决溶剂污染问题。并重点研究了在HDPE-石蜡体系中,石蜡添加量对微孔膜成型、孔径和透气率等的影响。研制的聚乙烯微孔膜表面平整,孔径均匀,有合适的透气率和良好的抗拉强度,基本满足了动力型锌镍电池隔膜基材的技术要求。
2、微孔膜的辐射接枝
以自行研制的聚乙烯微孔膜、进口和国产的聚烯烃微孔膜为基材,重点研究了影响接枝反应和微孔膜性能的主要因素。并研制成功CF-1和GP-1二种动力型锌镍电池隔膜。研究表明,以GP-1隔膜组装电池的循环寿命达到350次,优于美国Celgard公司的产品。
3、涂层技术的应用
用溶剂致相分离涂层技术处理聚烯烃微孔膜,实现微孔膜的亲碱性。用辐射法制备纳米镍粉末晶体,并将其加入涂层,制备出含镍粉的复合型隔膜,这种复合膜有遏制锌枝晶生长的效果。