The membrane plays a crucial role in both the safety and performance aspects of a battery. In this study, a polyethylene/montmorillonite composite membrane for lithium-ion batteries was manufactured using silane surface treatment and electron beam irradiation to enhance stability and performance. Silane surface treatment modified the hydrophilic montmorillonite to be hydrophobic, ensuring high dispersion within the polyethylene matrix. Additionally, electron beam irradiation induced cross-linking reactions between polyethylene chains, as well as between polyethylene chains and the functional groups of the silane coupling agent, strengthening both mechanical and thermal properties of the membrane. Furthermore, electron beam irradiation in ambient air induced oxidation reactions, promoting oxygen cross-linking in the membrane and enhancing electrolyte affinity, thereby improving electrochemical performance.
분리막은 배터리의 안전성과 성능적인 측면에서 모두 주요한 역할을 하는 핵심 요소이다. 실란 표면처리와 전자빔 조사를 이용하여 안정성 및 성능을 향상한 리튬 이차전지용 폴리에틸렌/몬트모릴로나이트 복합재 분리막을 제조하였다. 실란 표면처리를 통해 친수성인 몬트몰리로나이트를 소수성 개질함으로써 폴리에틸렌 매트릭스 내에서 높은 분산성을 유지하게끔 하였고, 추가로 전자빔 조사를 통해 유도하여 폴리에틸렌 체인 사이, 그리고 폴리에틸렌 체인과 실란 커플링제의 작용기 사이에서 모두 가교반응을 유도하여 분리막의 기계적, 열적 특성을 모두 강화하였다. 공기 중 전자빔 조사를 통한 산화 반응으로 분리막에 산소 가교를 유도하여 전해질 친화성을 높여 전기화학적 성능 또한 개선하였다.
