不同干燥條件下PVdF的結(jié)晶與電池性能

1、C 不同干燥條件下PVdF的結(jié)晶與電池性能張翠芬高鵬曾石華陳玲（1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系）（2.江門(mén)三捷電池實(shí)業(yè)有限公司）PVdF是一種具有高介電常數(shù)的聚合物材料，被廣泛用于鋰離子電池中。且它還有很強(qiáng)的晶化能力，其結(jié)晶惰況與干燥條件有很大的關(guān)系，進(jìn)而影響電池性能。本文重點(diǎn)研究了干燥條件對(duì)PVdF結(jié)晶及對(duì)電池池性能的影響。1-實(shí)驗(yàn)將PVdF與NMP按1：10混合，制成6種不同干燥條件的膠膜。然后將其進(jìn)行XRD測(cè)試。將不同條件下干燥制得的正負(fù)極片按鋰離子電池063048型工藝組裝成電池，并將其在武漢藍(lán)電生產(chǎn)的CT2001A測(cè)試儀上進(jìn)行電性能的測(cè)試。對(duì)應(yīng)不同干燥條件的電池和膠膜編號(hào)見(jiàn)表10表1干

2、燥條件、膠膜及電池編號(hào)干燥條件膠膜編號(hào)電池編號(hào)95C,干燥90min95C,干燥22minM2D?142C,干燥15minMs142C,干燥90min乩0初始溫度80C,連續(xù)升溫至142C,保溫15min升溫m5速度088C/min初始溫度80C,連續(xù)升溫至142C,保溫15min升溫d6速度3.4C/min2.結(jié)果與討論用XRD譜圖的峰所對(duì)應(yīng)的20值，按布拉格方程計(jì)算衍射面間距，見(jiàn)表2。對(duì)于單斜晶體，妒a。膠膜的晶型雖然有一些變化，從d跡的大小也能看出晶胞參數(shù)a的大小，a的大小比較如下：標(biāo)準(zhǔn)晶體的b=2d2,比較膠膜晶型的6。也可以看出晶胞參數(shù)b值的大小，b的大小比較如下：Ml皿也本文通過(guò)峰

3、的寬窄、強(qiáng)弱及背景并結(jié)合一定的計(jì)算方法得到結(jié)晶度的大致數(shù)值，現(xiàn)將6種PVdF膠膜晶體分為三類(lèi)，見(jiàn)表3電池性能測(cè)試結(jié)果示于圖1、圖2、表4。結(jié)果可見(jiàn)，D,、D6的循環(huán)性能好于其余4種，D$后期最好。口、D）最差。D,、D6放電電壓比D高60mV多。新電池D-的內(nèi)阻最小，口最丸循環(huán)100次后，D,最小，口次之，二者相差不大，U、D很大。綜合XRD和電池性能測(cè)試結(jié)果可以看到,D和De兩種電池中的PVdF的結(jié)晶度高（50%）,晶胞參數(shù)a大、b小，分子鏈間距犬，有利于離子遷移，因而它們的內(nèi)阻小，放電電壓高。合適的干燥條件使PVdF的黏結(jié)性增大，電極與集流體之間結(jié)合力好,提高了循環(huán)壽命。3結(jié)論干燥溫度對(duì)P

4、VdF的結(jié)晶和電池性能有影響。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，快速升溫干燥和142C干燥90min所得極片組裝的電池（口、0）內(nèi)阻小，放電電壓高，循環(huán)性能優(yōu)良。上述兩種于燥溫度下，PWF具有結(jié)晶度高(50%)晶胞參數(shù)8大.b小，有利于離子遷移；合適的干燥條件，增強(qiáng)了PVdF粘合力。表2膠膜衍射參數(shù)PVdF100020110d)IntI/lcD()IntI/I,d()IntI/lo標(biāo)準(zhǔn)晶體4.96344.82414.41100M.4978625052.74.857025854.44.4383474100鶴4.94562321.14.813923050.74.41864541004.96212521,64.821630285.84.43503521005.00373060.24.806129257.54.4449508100M.4.97032787.44.833424450.44.4219484100Me4.98703487.44810027044.64.4416606100d-衍射面間距St衍射光強(qiáng),1/1-相對(duì)衍射強(qiáng)度表3PVdF膠膜晶體的分類(lèi)分類(lèi)MMeMMsM)晶胞特點(diǎn)a大b小a中b大a小b中結(jié)晶