相轉化法是指將一定組成的聚合物溶液,通過物理方法改變溶液的熱力學狀態,使均相的聚合物溶液發生相分離,zui終轉變為三維大分子網絡式的凝膠結構。
具體到PI多孔膜的制備方法有熱致相轉化法、高濕誘導相轉化法、浸漬沉淀相轉換法。其中,浸漬沉淀相轉化法是比較常用的一種方法,其過程是將聚酰胺酸溶液或PI溶液刮涂在支撐體上,然后浸入該聚酰胺酸或PI的非溶劑中,使溶劑和非溶劑發生交換,達到一定程度之后液-固相分離,去除溶劑后,非溶劑所占的空間則形成PI膜的孔。
楊衛國等用浸漬沉淀相轉化法制備了孔隙率為30%~60%的PI隔膜,該隔膜平均孔徑為0.02~0.15μm,無閉孔、透氣性好(透氣度為150s/100cc~300s/100cc),熱收縮率低,耐熱性好,在300℃下仍能保持尺寸穩定,大幅提高了目前商用隔膜的耐熱溫度,提高了電池的安全性。
TNGUYEN等用浸漬沉淀相轉化法制備了一種PI多孔膜,并通過在多孔膜中填充全氟磺酸質子交換膜(Nafion)的單體進行聚合,制備了可直接用于甲醇燃料電池的PI/Nafion復合膜。與Nafion膜相比,該復合膜具有更高的拉伸強度(比Nafion膜高4倍)、更低的甲醇滲透性(為Nafion膜的1/80)和更高的質子傳導率。
WANGHJ等通過控制固含量采用浸漬沉淀相轉化法制備了孔隙率在47%~87%的PI隔膜,該隔膜玻璃化轉變溫度高達274℃,在200℃下熱處理后的熱收縮率僅為1%。此外,因PI隔膜表面帶有極性而具有突出的吸液性,吸液率高達190%~378%,而Celagrd2400的吸液率僅為116%。在同樣的充放電條件下該隔膜與Celgard隔膜具有相近的放電容量(129~131mAh/g)。
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