聚吲哚/聚丙烯腈聚合物基电解质膜的制备及性能

为代替纤维素纸(C-P)基电解质膜用于铝空气电池，利用静电纺丝技术制备了聚吲哚/聚丙烯腈(PIN/PAN)聚合物基电解质膜。采用SEM和FTIR对PIN/PAN纤维表面形貌及化学组成进行了分析。通过电化学工作站和电池测试系统分析了PIN含量对PIN/PAN聚合物基电解质膜离子电导率、离子扩散系数及固态铝空气电池放电性能的影响。结果表明，PIN/PAN纤维的孔隙率、吸液率、断裂伸长率与加入的PIN含量有关，同时对碱性溶液具有良好的吸附能力及机械性能，其中，PIN含量(以PAN溶液的质量为基准，其中，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，下同)为4%的PIN/PAN纤维(记为4%PIN/PAN纤维)的吸液率达496%、孔隙率为87.1%、断裂伸长率为8.7%，分别是C-P的3.2、1.1、3.8倍。基于PIN/PAN纤维制备的PIN/PAN聚合物基电解质膜可有效提升固态铝空气电池性能。其中，4%PIN/PAN聚合物基电解质膜在3、5、7 m A/cm²电流密度下，放电时长比C-P铝空气电池分别提升约18%、32%、38%，离子电导率为6.7×10^–4 S/...