DOI: 10.1002/app.50088

这项研究的主要目的是改善由静电纺丝技术制备的基于聚丙烯腈（PAN）的锂离子电池隔膜的热收缩率和润湿性。为了实现这一目标，使用丙二酸（MA）作为交联剂，形成了PAN与高亲水性聚乙烯醇（PVA）的混合物。由于PVA具有优异的亲水性且在隔膜内部形成网络（由于存在MA交联剂），该隔膜的性能得到了显著改善。因此，在5wt％PVA和5wt％MA（样品F4）的最佳浓度下，观察到其润湿性提高（接触角从纯PAN的85°增加到F4隔膜的42°）。电解质的吸收率显著提高，F4样品的电解质吸收率提高到1,150％，比PAN（430％）高出2.67倍。与纯PAN隔膜相比，改进后的隔膜具有更高的孔隙率、更好的拉伸强度、更低的热收缩率和更优的电化学性能。其离子电导率为3.03 mS/cm，较宽的电化学稳定窗口为5.2V，初始放电容量为156.4 mAh/g。

图1.PAN以及F1、F2、F3和F4隔膜的FTIR光谱[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图2.（a）PAN，（b）F1，（c）F2，（d）F3和（e）F4隔膜的SEM图像（随着隔膜中PVA和丙二酸百分比的增加，研究者目睹了网络结构的形成）

图3.显示了PAN、F1、F2、F3和F4隔膜的孔隙率

图4.静态计算的PAN、F1、F2、F3和F4隔膜的接触角[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图5.显示了PAN、F1、F2、F3和F4隔膜的电解质吸收率

图6.从PAN、F1、F2、F3和F4隔膜的拉伸分析中获得的结果

图7.展示了在120至200℃的温度下改变PAN、F1、F2、F3和F4隔膜热收缩率的情况[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图8.由PAN、F1、F2、F3和F4隔膜制备的所有纽扣电池的奈奎斯特图[颜色图可在wileyonlinelibrary.com上查看]

图9.纯PAN、F1、F2、F3和F4隔膜的离子电导率

图10.PAN和F4隔膜的线性扫描伏安曲线

图11.包含PAN和F4隔膜的电池的循环性能和功能

图12.包含PAN和F4的电池的倍率性能测试结果