生產鋰電池隔膜的原材料有哪些？隔膜是鋰離子電池關鍵的四大原材料之一。當前，市場上商業化的鋰電池隔膜生產材料主要是以聚乙烯和聚丙烯為主的微孔聚烯烴隔膜，這類隔膜憑借著較低的成本、良好的機械性能、優異的化學穩定性和電化學穩定性等優點而被廣泛地應用在鋰電池隔膜中。

生產鋰電池隔膜的原材料有哪些?

①聚對苯二甲酸乙二酯

聚對苯二甲酸乙二酯（PET）是一種機械性能、熱力學性能、電絕緣性能均優異的材料。PET類隔膜最具代表性的產品是德國Degussa公司開發的以PET隔膜為基底，陶瓷顆粒涂覆的復合膜，其表現出優異的耐熱性能，閉孔溫度高達220℃。

靜電紡絲PET隔膜熔點遠高于PE膜，為255℃，最大拉伸強度為12Mpa，孔隙率達到89％，吸液率達到500％，遠高于市場上的Celgard隔膜，離子電導率達到2．27×10－3Scm－1，且循環性能也較Celgard隔膜優異，電池循環50圈后PET隔膜多孔纖維結構依然保持穩定。

②聚酰亞胺

聚酰亞胺（PI）同樣是綜合性能良好的聚合物之一，具有優異的熱穩定性、較高的孔隙率，和較好的耐高溫性能，可以在－200～300℃下長期使用。Miao等用靜電紡絲法制造了PI納米纖維隔膜，該隔膜降解溫度為500℃，比傳統Celgard隔膜高200℃，在150℃高溫條件下不會發生老化和熱收縮。

其次，由于PI極性強，對電解液潤濕性好，所制造的隔膜表現出極佳的吸液率。靜電紡絲制造的PI隔膜相比于Celgard隔膜具有較低的阻抗和較高的倍率性能，0．2C充放電100圈后容量保持率依然為100％。

③間位芳綸

PMIA是一種芳香族聚酰胺，在其骨架上有元苯酰胺型支鏈，具有高達400℃的熱阻，由于其阻燃性能高，應用此材料的隔膜能提高鋰電池的安全性能。此外，由于羰基基團的極性相對較高，使得隔膜在電解液中具有較高的潤濕性，從而提高了隔膜的電化學性質。

一般而言，PMIA隔膜是通過非紡織的方法制造，如靜電紡絲法，但是由于非紡織隔膜自身存在的問題，如孔徑較大會導致自放電，從而影響鋰電池的安全性能和電化學表現，在一定程度上限制了非紡織隔膜的應用，而相轉化法由于其通用性和可控制性，使其具備商業化的前景。

④聚對苯撐苯并二唑

新型高分子材料PBO（聚對苯撐苯并二唑）是一種具有優異力學性能、熱穩定性、阻燃性的有機纖維。其基體是一種線性鏈狀結構聚合物，在650℃以下不分解，具有超高強度和模量，是理想的耐熱和耐沖擊纖維材料。

由于PBO纖維表面極為光滑，物理化學惰性極強，因此纖維形貌較難改變。PBO纖維只溶于100％的濃硫酸、甲基磺酸、氟磺酸等，經過強酸刻蝕后的PBO纖維上的原纖會從主干上剝離脫落的，形成分絲形貌，提高了比表面積和界面粘結強度。

為了提高鋰電池的安全性，保證電池的安全平穩運行，隔膜必須滿足以下幾個條件：

1．化學穩定性：不與電解質、電極材料發生反應；

2．浸潤性：與電解質易于浸潤且不伸長、不收縮；

3．熱穩定性：耐受高溫，具有較高的熔斷隔離性；

4．機械強度：拉伸強度好，以保證自動卷繞時的強度和寬度不變；

5．孔隙率：較高的孔隙率以滿足離子導電的需求。

鋰離子電池隔膜制備方法：

干法：是將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結晶性聚合物薄膜，經過結晶化處理、退火后，得到高度取向的多層結構，在高溫下進一步拉伸，將結晶面進行剝離，形成多孔結構，可以增加薄膜的孔徑。

濕法：又稱相分離法或熱致相分離法，將液態烴或小分子物質與聚烯烴樹脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點溫度，進行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時間，用易揮發物質洗脫殘留的溶劑，制備出相互貫通的微孔膜。

作為鋰電池的關鍵材料，鋰電池隔膜在其中扮演著電子隔絕的作用，阻止正負極直接接觸，允許電解液中鋰離子自由通過，同時，隔膜對于保障電池的安全運行也起至關重要的作用。

鋰電池隔膜是四大材料中技術壁壘最高的部分，其成本占比僅次于正極材料，約為10%~14%，在一些高端電池中，隔膜成本占比甚至達到20%。隔膜性能的優劣直接影響鋰電池內阻、放電容量、循環使用壽命以及電池安全性能。