摘 要：静电纺丝纳/ 微米纤维无纺布具有孔隙率高、持液量大和离子电导率好等特点，可用于低内阻、大容量和安全性好的功率型动力电源用电极隔膜。本文主要对聚合物、改性/ 共混聚合物和有机/ 无机复合等静电纺丝纤维无纺布的制备进行研究，对其在锂离子电池和超级电容器等电极隔膜中的研究和应用进行评述。
关键词：静电纺丝；隔膜；聚合物；电解液；锂离子电池；超级电容器
中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）08-0029-03
Progress of Electrospun Fibrous for Electrode Separator
LYU Zedong1，MA Li1，LI Ying1，WANG Xumin1，HE Tieshi1，2
（1. School of Chemistry and Chemical Engineering，Bohai University，Jinzhou 121013，China；
2. Liaoning Engineering Technology Center of Supercapacitor，Jinzhou 121000，China）
Abstract：The electrospun fibers mats with nano-micro diameter have high porosity，liquid hold-up，and ionic conductivity. It can be adopted as the electrode separator of power source that has the low resistance，high electric capacity and good safety. The electrospun fibrous of electrode separator that produced by single polymer，modified/blend polymer and organic/inorganic precursors and applied for supercapacitor and Li-ion battery have been reviewed in this paper.
Keywords：electrospinning；separator；polymer；electrolyte；Li-ion battery；supercapacitor
参考文献：
[1] Lee H，Yanilmaz M，Toprakci O，et al. A review of recent developments in membrane separators for rechargeable lithium-ion batteries [J]. Energy and Environmental Science，2014，7（12）：3857-3886.
[2] Le Mong A，Kim D. Tailor-made pore controlled poly（arylene ether ketone） membranes as a lithium-ion battery separator [J]. Journal of Power Sources，2016，304（1）：301-310.
[3] 崔振宇，徐又一，朱利平，等. 热致相分离法制备聚偏氟乙烯- 六氟丙烯多孔膜及其在聚合物锂离子电池中的应用 [J]. 膜科学与技术，2008（4）：107-110+112.
[4] CHEN S L，HE S J，HOU H Q. Electrospinning Technology for Applications in Supercapacitors [J]. Current Organic Chemistry，2013，17（13）：1402-1410.
[5] 黄再波，高德淑，李朝晖，等. 高压静电纺丝法制备P（VDF-HFP）聚合物电解质 [J]. 化学学报，2007（11）：1007-1011.
[6] SHARMA P，BHATTI TS. A review on electrochemical double-layer capacitors [J]. Energy Conversion and Management，2010，51（12）：2901-2912.
[7] LAFORGUE A，ROBITAILLE L. Electrochemical Testing of Ultraporous Membranes as Separators in Mild Aqueous Supercapacitors [J]. Journal of the Electrochemical Society，2012，159（7）：929-936.
[8] Cho，Tae-Hyung，TANAKA masanao，Onishi，Hiroshi，et al. Battery performances and thermal stability of polyacrylonitrile nanofiber-based nonwoven separators for Li-ion battery [J]. Journal of Power Sources，2008，181（1）：155-160.
[9] BOHNKE O，FRAND G，REZRAZI M，et al. Fast ion transport in new lithium electrolytes gelled with PMMA [J]. Solid State Ionics，1993，66（1-2）：97-104.
[10] TONURIST K，THOMBERG T，JANES A，et al.Specific Performance of Electrical Double-Layer Capacitors Based on Different Separator Materials and Non-Aqueous Electrolytes [J]. ECS Transactions，2013，50（43）：181-189.
[11] 高昆，胡信国，伊廷锋，等. 聚偏氟乙烯电纺膜及其电化学性能的研究 [J]. 高分子学报，2006（9）：1050-1054.
[12] 蒋晶，高德淑，李朝晖，等. 原位聚合制备的离子液体/ 聚合物电解质的研究[J]. 高等学校化学学报，2006（7）：1319-1322.
[13] Nah，Changwoon，Han，Sang Hyub，Lee，Myong-Hoon，et al. Characteristics of polyimide ultrafine fibers prepared through electrospinning [J]. Polymer International，2003，52（3）：429-432.
[14] 龚光明，吴俊涛，江雷. 静电纺丝法制备聚酰亚胺新型材料 [J]. 化学进展，2011，23（4）：750-759.
[15] MIAO YE，ZHU GN，HOU H，et al. Electrospun polyimide nanofiber-based nonwoven separators for lithium-ion batteries [J].Journal of Power Sources，2013，226：82-86.
[16] QI W，LU C，CHEN P，et al. Electrochemical performances and thermal properties of electrospun Poly（phthalazinone ether sulfone ketone） membrane for lithium-ion battery [J]. Materials Letters，2012，66（1）：239-241.
[17] CUI W W，TANG D Y. Electrospun poly（lithium2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid） fiber-based polymer electrolytes for lithium-ion batteries [J]. Journal of Applied Polymer Science，2012，126（2）：510-518.
[18] RAO M，GENG X，LIAO Y，et al. Preparation and performance of gel polymer electrolyte based on electrospun polymer membrane and ionic liquid for lithium ion battery [J]. Journal of Membrane Science，2012：37-42.
[19] LEE H，ALCOUTLABI M，ZHANG X，et al. Electrospun nanofiber-coated separator membranes for lithium-ion rechargeable batteries [J]. Journal of Applied Polymer Science，2013，129（4）：1939-1951.
[20] Angulakshmi N，Stephan A M. Electrospun Trilayer Polymeric Membranes as Separator for Lithium–ion Batteries [J].Electrochimica Acta，2014，127：167-172.
[21] Ding Y，Zhang P，Long Z，et al. The ionic conductivity and mechanical property of electrospun P（VdF-HFP）/PMMA membranes for lithium ion batteries [J].Journal of Membrane Science，2009，329（1-2）：56-59.
[22] Chen W ，Liu Y ，Ma Y ，et al. Improved performance of PVdF-HFP/PI nanofiber membrane for lithium ion battery separator prepared by a bicomponent cross-electrospinning method [J]. Materials Letters，2014，133（15）：67-70.
[23] 王小飞，薛聪，黄争鸣.PEI 微孔纤维及PMMA/PEI 复合纳米纤维的制备与表征 [J]. 过程工程学报，2009，9（1）：176-180.
[24] Chen D，Liu T，Zhou X，et al. Electrospinning Fabrication of High Strength and Toughness Polyimide Nanofiber Membranes Containing Multiwalled Carbon Nanotubes [J].The Journal of Physical Chemistry B，2009，113（29）：9741-9748.
[25] Liang Y，Ji L，Guo B，et al. Preparation and electrochemical characterization of ionic-conducting lithium lanthanum titanate oxide/polyacrylonitrile submicron composite fiber-based lithium-ion battery separators [J]. Journal of Power Sources，2011，196（1）：436-441.
[26] 姜红娟，张燕青，吴大勇，等. 高性能锂离子电池隔膜的结构设计及其制备与表征 [J]. 高分子学报，2015（11）：1271-1279.
[27] 肖文军，李朝晖，黄再波，等.TiO2/P（VdF-HFP）杂化纤维微孔膜的制备及其电化学性能 [J]. 化学学报，2007（19）：2097-2102.
[28] Chen W，Liu Y，Ma Y，et al.Improved performance of lithium ion battery separator enabled by co-electrospinnig polyimide/poly （vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene） and the incorporation of TiO2-（2-hydroxyethyl methacrylate） [J].Journal of Power Sources，2015，273：1127-1135.
作者简介：
吕泽东（1998-），女，汉族，辽宁大连人，本科在读，研究方向：材料化学；
通讯作者：
何铁石（1972-），男，汉族，辽宁锦州人，副教授，博士，从事静电纺丝纤维基功能材料的制备与应用研究。