聚偏二氟乙烯〔PVDF〕是一種具有特殊物理化學(xué)性質(zhì)半結(jié)晶聚合物,它于鋰電池行業(yè)中用途尤為大量,主要得益于其優(yōu)秀化學(xué)穩(wěn)固性、優(yōu)良機(jī)械性能還有特殊壓電、熱電性質(zhì)。以下是PVDF于鋰電池中用途專業(yè)文章概述:
1. PVDF基本特性
PVDF是一種外觀為乳白色半透明高分子化合物,具有優(yōu)良耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性、耐輻射性、低介電損耗。這些特性使其于鋰電池中作為關(guān)鍵材料,具有廣闊市場前景、發(fā)展?jié)摿?。
2. PVDF于鋰電池中用途
PVDF于鋰電池中主要有兩個用途行業(yè):作為正極粘結(jié)劑、隔膜材料。
正極粘結(jié)劑
PVDF作為正極粘結(jié)劑,其主要作用是將正負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電碳粘結(jié),緩解充放電過程中體積膨脹,使活性材料、導(dǎo)電劑穩(wěn)固分散易于涂覆。PVDF于全部正極粘結(jié)劑市場滲透率高達(dá)90%,因?yàn)槠浠瘜W(xué)惰性,不會和電解質(zhì)或鋰反應(yīng),因此被大量用途于鋰電池正極材料中 。
隔膜材料
PVDF還可以用作鋰電池隔膜材料,形成物理隔離層,防止正負(fù)極直接接觸、短路,確保電池安全性、穩(wěn)固性。PVDF隔膜具有優(yōu)良電解質(zhì)浸透性、離子傳導(dǎo)性能,促進(jìn)鋰離子于正負(fù)極之間遷移,實(shí)現(xiàn)電池充放電過程 。
3. PVDF工作原理
PVDF于鋰電池中作用主要體現(xiàn)于以下角度:
- 隔離正負(fù)極:形成物理隔離層,防止短路。
- 離子傳導(dǎo):提供離子傳導(dǎo)通道,促進(jìn)鋰離子遷移。
- 化學(xué)穩(wěn)固性:耐受電解液、高溫環(huán)境,保持隔膜完整性。
- 機(jī)械強(qiáng)度:抵抗電池充放電過程中應(yīng)力、變形 。
4. PVDF產(chǎn)業(yè)鏈、市場概況
PVDF產(chǎn)業(yè)鏈涉及從初級原料電石、螢石,到中間體R142b、VDF單體,再到PVDF聚合物聚合。PVDF產(chǎn)品性能存于較大差異,可分為常規(guī)級產(chǎn)品、鋰電級產(chǎn)品。鋰電級PVDF主要用于制備鋰電池正極油性粘結(jié)劑,用量雖小,但性能要求較高,市場價值也較高 。
5. PVDF改性研究
因?yàn)镻VDF本身高結(jié)晶度及高不導(dǎo)電性也許導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)阻上升,影響電化學(xué)性能,研究者們開始設(shè)計改性PVDF黏合劑。常見改性方法包括共聚法、共混法,以增強(qiáng)電池放電容量、充放電效率 。
6. 結(jié)論
PVDF因其特殊物理化學(xué)性質(zhì),于鋰電池行業(yè)中扮演著很大角色。隨著鋰電池技術(shù)連續(xù)進(jìn)步、市場需求增長,PVDF用途前景將更加廣闊、視野無限。通過連續(xù)創(chuàng)新、研發(fā),PVDF性能有望得到進(jìn)一步增強(qiáng),為清潔能源推廣、用途做出更大貢獻(xiàn)。
以上關(guān)于pvdf在鋰電池中的應(yīng)用|PVDF的產(chǎn)業(yè)鏈和市場概況內(nèi)容為上海春毅新材料原創(chuàng),請勿轉(zhuǎn)載!