Enhanced wettability and electrolyte uptake of coated commercial polypropylene separators with inorganic nanopowders for application in lithium-ion battery

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
In this research, inorganic material type and content influence on coating of commercially available polypropylene (PP) separator were studied for improving its performance and safety as lithium ion battery separator. Heat-resistant nanopowders of Al2O3, SiO2 and ZrO2 were coated using polyvinylidene fluoride (PVDF) binder. Coating effects on the separators morphology, wettability, high temperatures dimensional stability and electrochemical properties were investigated via their scanning electron microscopy images, electrolyte contact angles, electrolyte uptakes, thermal shrinkages analysis and ion conductivities. Furthermore, their performances were studied as the lithium ion batteries separator. All the coated separators have lower thermal shrinkages compared to the commercial neat PP separator. In addition, almost all of the coated separators have shown higher porosities and electrolyte uptakes than those of the commercial neat PP separators. The coated separator with Al2O3 / binder ratio of 8 (MOA8) revealed highest improvement in electrolyte contact angle of 0 °, electrolyte uptake of 218 % (2.04 times increment), ion conductivity of 1.685 mS/cm (1.89 times increment), 52 % porosity compared with the neat PP separator due to proper coating surface morphology, interstitial cavities and a higher Al2O3 dielectric constant than SiO2. In terms of assembled battery discharge capacity reduction after 100 cycles, MOA8 separator showed better cyclic performance as 8.89 % compared with that of the neat PP separator as 16.6 %.
Language:
English
Published:
Journal of Nano Structures, Volume:9 Issue: 4, Autumn 2019
Pages:
736 to 750
magiran.com/p2071116  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!