Curr. Opin. Electrochem.：聚偏氟乙烯電池隔膜及其共聚物在鋰離子電池中的應用進展

鋰離子電池（LIBs）是最適合智能手機、筆記本電腦、電動汽車甚至家用存儲系統等多種應用的有效儲能系統之一。在不同的電池組件中，隔膜對電池性能起著至關重要的作用，其最相關的特性是（微觀）結構、潤濕性、熱和機械性能以及離子電導率值。本工作對基于聚偏氟乙烯及其共聚物的鋰離子電池隔膜的最新技術進行了全面綜述。介紹了近兩年來的最新進展，重點闡述了已開發的旨在改善潤濕性、熱特性和循環性能的不同隔膜類型。最常用的PVDF隔膜類型是復合材料、聚合物共混物以及兩者的組合。在最常見的填料中，金屬-有機骨架（MOFs）、離子液體和陶瓷顆粒已用于開發PVDF基復合材料，聚間苯二甲酰間苯二胺（PMIA）、聚丙烯腈（PAN）、聚四氟乙烯（PTFE）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等聚合物可用于開發聚合物共混物。靜電紡絲是提高潤濕性、熱穩定性和機械性能的最常用的加工技術之一。通過將PVDF作為商用隔膜涂層，隔膜的潤濕性得到了改善。結果表明，PVDF基電池隔膜將在下一代高性能電池中發揮重要作用。

圖1.主要電池組件的示意圖和不同電池隔膜類型。

圖2.主要隔膜性能以及相應組件的最相關屬性。

圖3.a）PVDF/IL復合材料加工程序的示意圖和相應電池性能。b）不同尺度PVDF/MOF-808復合材料的說明性圖像，顯示了Li+遷移通道。c）使用PVDF-HFP/GO隔膜獲得的電池性能。d）紫外光固化PVDF-HFP隔膜的示意圖和電池性能。