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多通道离子电导率测试系统（EIC2400M，IEST）如图1所示。电化学性能测试采用高精度电池测试系统（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.