Development of Membranes Based on Polyvinylidene Fluoride for Lithium Batteries

Abstract

Досліджено два методи отримання літій-провідних полімерних плівок на основі полівініліденфториду (ПВДФ): насичення діелектричної плівки ПВДФ літій-провідним розчином і введення літійпровідного розчину в розчин ПВДФ із подальшим виготовленням літійпровідної плівки. Виконано комплекс електрофізичних досліджень властивостей запропонованого гель-полімерного електроліту в широкому температурному (20–70 °С) і частотному (0,1 Гц–32 МГц) діапазонах. Показано, що макети літій-іонних акумуляторів, побудовані із використанням розробленої мембрани, демонструють кращі характеристики та вищу стабільність упродовж заряд / розрядного циклування, ніж елементи з комерційним сепаратором Celgard 2400.Two methods for producing lithium-conductive polymer films based on polyvinylidene fluoride (PVDF) were studied: saturating a dielectric PVDF film with a lithium-conductive solution and incorporating a lithium-conductive solution into a PVDF solution, followed by the fabrication of a lithium-conductive film. A comprehensive set of electrophysical studies on the properties of the proposed gel-polymer electrolyte across a wide temperature range (20–70 °C) and frequency range (0.1 Hz – 32 MHz) was conducted. Li-ion battery prototypes constructed using the engineered membrane exhibit improved performance and enhanced stability during charge / discharge cycling compared to cells with a commercial Celgard 2400 separator.