过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (1): 30-38.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225121
娄硕1*, 黄勇1, 康鹏2
Shuo LOU1*, Yong HUANG1, Peng KANG2
摘要: 纳米纤维素具有环保、低成本、热稳定性高以及电解液浸润性好等特点,在锂电池隔膜领域受到广泛关注。本工作以稀土金属离子和纳米纤维素纤维(CNF)为原料,制备了一种具有优异热稳定性和高润湿性的铈改性纳米纤维素膜Ce-CNF。稀土离子通过对纳米纤维素纤维间氢键重构,调控纳米纤维间的氢键强度,显著改善了CNF分散性较差的问题。与常规纳米纤维素膜相比,使用铈改性的纳米纤维素膜组装的电池表现出更好的加工性和电性能。改性后的0.050% Ce-CNF隔膜与电解液接触角(18.7°),相比于聚丙烯(PP)的42.3°更小,离子电导率更高。3 C倍率下比容量相比于PP隔膜提高13 mAh/g,且3 C倍率充电后再进行0.1 C倍率充电无容量损失。铈离子改性有效改善了纳米纤维素膜对锂电池电解液中的有机溶剂不耐受的问题,有希望成为下一代高安全和高性能电池隔膜的候选方案。