СВОЙСТВА МЕМБРАНЫ-СЕПАРАТОРА ДЛЯ БАТАРЕЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРОВ

Аннотация

В статье рассматриваются методы создания мембранных сепараторов (твердых полимерных электролитов) для батарей, используемых в современной электронике, гаджетах и электромобилях. Данный тип электролитов обладает рядом преимуществ, включая безопасность, отсутствие взрывоопасности, негорючесть, нетоксичность, экологичность, а также способность восстанавливать энергию при внешних повреждениях. В работе исследованы свойства мембран для современных высокоэффективных аккумуляторов. Были получены мембранные сепараторы на основе ПВДФ-ПЭО-TiO₂ в различных соотношениях компонентов. Определены оптимальный состав и электрохимические свойства данного полимерного композита. Наиболее эффективной была признана мембрана-сепаратор с соотношением компонентов 3:1 (ПВДФ-ПЭО-TiO₂). Влияние концентрации наполнителя на ионную проводимость мембраны также было изучено. Максимальная проводимость составила σ = 9,59×10⁻³ См/см при температуре 40°C и концентрации TiO₂, равной 0,025%. Установлено, что с увеличением содержания оксида титана проводимость снижается. Это объясняется осаждением избыточного количества TiO₂ на поверхности мембраны, что блокирует ионный перенос. Зависимость ионной проводимости от температуры соответствует правилу Аррениуса: повышение температуры приводит к увеличению подвижности ионов. Кроме того, проведен анализ полученных композитных полимерных сепараторов с использованием сканирующего электронного микроскопа и ИК-спектроскопии. Полученные результаты подчеркивают важность изучения физико-химических аспектов влияния наполнителя на свойства мембранных сепараторов. Это позволяет углубить фундаментальные знания о взаимодействиях между полимерной матрицей и наполнителем, а также облегчает выбор компонентов для мембранных сепараторов с заданными характеристиками.