福建
1、背景
隔膜兼具物理隔离正负极与导通锂离子的双重功能，是决定锂离子电池安全性与电化学性能的关键组件。本文以两种不同涂覆改性工艺制备的隔膜为研究对象，分别测试其离子电导率，并装配成电池进行循环稳定性测试，验证离子电导率与电池电化学性能的关联性。研究者可通过快速测量离子电导率，对隔膜性能进行初步筛选，从而缩短工艺迭代周期，提升研发效率。
2、测试条件&方法
2.1 测试条件
隔膜离子电导率测试采用元能科技自研的（EIC2400M，IEST）如图1所示。电化学性能测试采用（ERT7008，IEST），如图2所示。
图1.多通道离子电导率测试系统
图2.高精度电池测试系统
2.2 测试样品
隔膜离子电导率测试：不同涂覆工艺制备的隔膜A和隔膜B。
电池电化学阻抗&循环性能测试：组装不同隔膜的LiFePO4||C扣式电池。
2.3 测试条件
隔膜离子电导率：组装1-4层隔膜电池，测试EIS，频率范围100kHz~10000Hz。
电池电化学阻抗&循环性能测试：扣电的EIS测试频率100kHz~0.1Hz， 0.2C充放电循环100次。
3、结果分析
图3.不同隔膜的EIS图谱：隔膜A(a); 隔膜B(b)
图3为不同隔膜测得的EIS阻抗谱，数据显示，随着隔膜层数的增加，阻抗值增大。通过拟合、计算得到的结果列于表1，从表中可以得出离子电导率的大小为隔膜A（1.3182 mS/cm）＞隔膜B（1.0176 mS/cm）。
表1.不同隔膜的离子阻抗和隔膜离子电导率值
将两种隔膜分别组装成LiFePO4||C扣式电池，进行电化学阻抗谱和循环性能测试。电池EIS测试结果表明（如图4所示），采用隔膜A的电池整体阻抗低于采用隔膜B的电池，这与隔膜离子电导率的测试结果一致，说明隔膜离子电导率的差异能够在电池层面得到体现。
图4.LiFePO4||C扣式电池的EIS图谱
在0.2C倍率下循环100圈后，采用隔膜A的电池容量保持率为97.11%，而采用隔膜B的电池仅为93.23%。这表明隔膜A的润湿性和电解液吸收率更优，有利于隔膜与电解液的有效接触，从而促进锂离子的快速迁移。
图5.LiFePO4||C扣式电池的循环曲线图
4、 总结
本研究验证了隔膜离子电导率与电池电化学性能之间的关联性。离子电导率较高的隔膜能够为锂离子提供更通畅的迁移通道，降低界面阻抗和电荷转移阻抗，减少循环过程中的极化损失，进而提高电池的循环稳定性。因此，在隔膜的涂覆改性工艺优化中，离子电导率是评价隔膜性能的重要指标之一。
5、参考文献
[1] 黄澍, 谢德龙, 包璐璐, 等. 层层自组装改性聚丙烯隔膜及其性能研究[J]. 塑料科技, 2026, 54(03): 156-161.
[2] 何超楠. 基于功能化纳米SiO₂改性聚丙烯锂离子电池隔膜的制备与电池性能研究[D]. 天津: 天津理工大学, 2025.
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