聚酰亚胺是一种性能良好的聚合物，因为其优异的热稳定性、高强的机械 强度、低电阻率而被许多前沿技术领域广泛应用。因此，电纺的拥有不同的分 子结构、纤维直径和膜厚度的聚酰亚胺纳米纤维膜，经测试其在多功能复合纤 维膜领域有优异性能。通过电纺技术将聚合物溶液电纺到一个高速旋转的滚轴 而制得聚酰亚胺纳米纤维膜，表现出优异机械强度和热稳定性。聚酰亚胺在超 300℃时仍稳定而不发生变化，从而可防止起皱而导致的电池短路。普通隔膜在

150℃就起皱了。此外，极化溶液如乙烯碳酸盐类、甲基、乙基碳酸盐类能连在

聚合物分子上，因为电子贡献能大大提高聚酰亚胺电池隔膜的保持能力。因此， 在研究中制造不同厚度的电纺纤维膜用于锂电池隔膜，并经过测试显示，其优 异的热稳定性和电化学前景说明其是理想的锂电池隔膜[14]。

1。3。2   聚酰亚胺的加工

随着科技的进步和时代的发展，人们对聚酰亚胺领域的研究越来越深入， 使得加工聚酰亚胺材料不再是不可能。实际上，大多数高分子物质的加工方法 都能适用于聚酰亚胺的加工，如利用溶液进行流延成膜、旋涂和丝网印刷，也 可以用熔融加工的方法进行热压、挤塑、注塑成型[15]。

本文聚焦于采用静电纺丝技术电纺聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸溶液，再对 纤维膜进行热亚胺化制成聚酰亚胺纳米纤维膜。该种纳米膜在锂电池隔膜应用 领域表现出了优良的热稳定性和电化学前景说明其是锂电池理想隔膜。

1。4   锂离子电池隔膜的现状及研究意义

1。4。1   锂离子电池隔膜的特性和类型

选择优良锂电池隔膜材料需要考量的因素有很多，主要包括：（1）绝缘性；

（2）优异的力学性能，易加工；（3）化学性能稳定；（4）对电解液浸润性优良；

（5）电阻小。这些性能能大大降低在电池通入电流时电量的损耗。 目前，制作锂电池隔膜的材料主要有有织造膜、无纺布、复合膜、隔膜纸

等等。因为聚烯烃隔膜具有高孔隙率、低电阻、优良耐酸碱能力、优异力学性论文网

能，因此 PE、PP 作为隔膜材料的研究较为活跃。

1。4。2   锂电池隔膜发展现状

当下能大面积工厂制造的锂电池隔膜包括 PE、PP 为主的聚烯烃膜，主要 是单层 PE、单层 PP 以及 PP/PE/PP 三层复合膜。世界上只有美国、日本等极少 的国家拥有此类技术能将锂电池隔膜进行大批量工厂化的生产。我国对锂电池 隔膜的探索起步晚、研究时间短，目前国内用锂电池隔膜大部分依靠国外进口， 导致隔膜价格长期处于高位，大概在 8~15 元/m2，其成本占据了整个电池成本

的 1/3。以每年生产电池 10 亿只计算，消耗隔膜在 4 亿~6 亿 m2，价值在 15~20

亿元。目前市场上 80%的隔膜来自外国进口，国产电池隔膜主要用于低端领域。 所以打破技术垄断，实现隔膜国产化，有利于降低隔膜价格，并为国家节省大 量外汇。

纵观国内整个锂电池隔膜的发展历程，现在虽然仍然是国外产品占主导， 但我国国产隔膜的发展也取得了很大发展。现在国内 3 种聚烯烃隔膜都能进行 产量化生产，并且产能在不断被挖掘出来，产品质量也随着研究的深入越来越 高。隔膜价格由 2003 年的 10~15 元/m2 下降到现在的 8~15 元/m2。