DOI:10.1016/j.apmt.2020.100675
電池引發的火災在全球范圍內呈上升趨勢。電池起火的嚴重程度與構成電池中主要可燃材料的隔膜和電解質等電池部件的燃燒行為直接相關。為了獲得更安全的電池，必須在新的鋰離子電池中使用可燃性低的組件。在這項工作中，為了減輕電池隔膜的可燃性并保持鋰離子電池的電化學性能，研究者設計了一種新型的低熱釋放復合隔膜，通過靜電紡絲技術將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）引入聚丙烯腈（PAN）基質中。值得注意的是，使用微型燃燒量熱儀（MCC）評估，含有DOPO的膜表現出顯著降低的峰值放熱率（pHRR），經證實PAN-15DOPO和PAN-20DOPO樣品的對應值分別降低了33％和49％。此外，與在0.6C的C速率下初始放電容量為117 mAh g-1的原始PAN基電池相比，PAN-15DOPO基電池在100次循環后，C速率為0.6C時具有131 mAh g-1的優異初始放電容量和83％的容量保持率。這種通過對PAN和DOPO進行靜電紡絲的策略為制備具有改善電化學性能和安全性的電池提供了一種可行的設計方案。
圖1.PAN-DOPO納米纖維膜的FTIR光譜。
圖2.（a）PAN-20DOPO納米纖維膜的高角度環形暗場圖像（HAADF），（b）結合了C、N和P映射的EDS，EDS中的（c）C、（d）N和（e）P映射。
圖3.（a）原始PAN的SEM圖像和（b）TEM圖像，（c）PAN-20DOPO的SEM圖像和（d）TEM圖像，以及（e）PAN-20DOPO的高倍率TEM圖像。
圖4.（a）PAN-DOPO納米纖維膜的TGA曲線和（b）DSC熱分析圖。
圖5.PAN-DOPO納米纖維膜的MCC放熱曲線。
圖6.（a）含對稱單元的浸有液體電解質的PAN-DOPO隔膜的奈奎斯特圖，（b）PAN-DOPO納米纖維膜的電解質吸收直方圖。
圖7.（a）基于PAN-DOPO納米纖維隔膜電池的LSV圖、（b）初始電壓曲線、（c）倍率性能和（d）循環性能。
圖8.含原始PAN和PAN-15DOPO隔膜的LFP/Li電池的EIS響應：（a）循環前，（b）100個循環后。（c）含PAN-DOPO納米纖維隔膜對稱鋰電池擬合阻抗信號的等效電路和（d）EIS響應。
