隔膜是锂离子电池的重要组成部分,对电池的容量、使用寿命以及安全性能等都起着重要的影响。常用的隔膜是通过干法或湿法制备的聚烯烃隔膜,其存在孔隙率低、吸液率差、热稳定性差等缺点,限制了电池的性能,并且易导致安全性问题。因此制备一种吸液率高、电解液浸润性好、热尺寸稳定性好的隔膜十分必要。PPEK具有良好的耐高温性能,可赋予隔膜耐高温的特性,提高电池的安全性能。静电纺丝是一种简单可控的方法,其制备的纤维膜具有结构均一、高孔隙率和高吸液率等优点。本论文采用具有良好耐高温性能的新型聚芳醚酮PPEK作为主要材料,选择静电纺丝作为制造工艺。主要的研究工作如下:1、SiO₂表面存在不饱和Si—O键以及羟基,极性较强,可以增强隔膜的电解液亲和性、热稳定性和离子电导率等。为提高隔膜的孔隙率、吸液率和电化学性能等,采用SiO₂进行改性,考察了SiO₂添加量对PPEK电纺纤维膜性能的影响。实验结果表明:随着SiO₂添加量的增加,电纺纤维膜的孔隙率、吸液率、热尺寸稳定性、离子电导率等均得到提升。当SiO₂添加量为6 wt%时,电纺纤维膜综合性能较为优异,其微观形貌良好,满足力学性能的要求;孔隙率和吸液率分别为179%和1031%;在200℃下热处理1 h后热收缩率为0,具有良好的热尺寸稳定性;此外还具有良好的电化学性能、电池循环和倍率性能。2、电纺纤维膜作为隔膜使用时需要具备一定的强度,为改善电纺纤维膜的力学性能,采用溶剂蒸汽处理的方法。通过调节溶剂蒸汽处理时间,考察了溶剂蒸汽处理时间对PPEK电纺纤维膜性能的影响。实验结果表明:随着溶剂蒸汽处理时间的增加,电纺纤维膜的力学性能得到改善,孔隙率和吸液率等虽有所下降,但由于电纺纤维膜的多孔结构,使其孔隙率和吸液率仍远高于商品化PP隔膜。该电纺纤维膜在200℃下热处理1 h后热收缩率为0,具有良好的热尺寸稳定性。当溶剂蒸汽处理时间为36 h时,所得到的PPEK电纺纤维膜综合性能较为优异,其在力学性能得到有效提高的同时,保有着较高的孔隙率和吸液率、电化学性能、电池循环和倍率性能。