锂离子电池用无机固态电解质的制备工艺研究现状与进展

1

作者 于乐乐 刘萌 王庆伟 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第2期235-247,共13页

固态电解质被认为是解决锂离子电池安全问题的有效方案之一,无机固态电解质更是因其具有最高的离子电导率而被广泛研究。制备方法对无机固态电解质的性能有较大影响,为此,综述了高温固相法、溶胶—凝胶法、化学共沉淀法、水热法、流延... 固态电解质被认为是解决锂离子电池安全问题的有效方案之一,无机固态电解质更是因其具有最高的离子电导率而被广泛研究。制备方法对无机固态电解质的性能有较大影响,为此,综述了高温固相法、溶胶—凝胶法、化学共沉淀法、水热法、流延法、磁控溅射法以及3D打印法等七种无机固态电解质制备方法,对上述制备方法的原理和研究现状进行了综述,对其优缺点进行了比较,最后对无机固态电解质制备方法进行了展望,以期为无机固态电解质的制备提供新思路、使无机固态电解质的制备在工业生产上和科学研究中开辟新的可能性。 展开更多

关键词 无机固态电解质 制备方法 离子电导率

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锂无机固态电解质研究进展 被引量：3

2

作者 任赞 廖擎玮 +2 位作者 秦雷 仲超 王丽坤 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第2期93-101,共9页

对商业化的传统液态电池存在的问题及无机固态电解质相较于传统液态电解质在安全性和能量密度等方面的优势进行了简单阐述。介绍了目前研究较多的硫化物型、钠超离子导体(NASICON)型、钙钛矿型、石榴石型和锂超离子导体(LISICON)型五种... 对商业化的传统液态电池存在的问题及无机固态电解质相较于传统液态电解质在安全性和能量密度等方面的优势进行了简单阐述。介绍了目前研究较多的硫化物型、钠超离子导体(NASICON)型、钙钛矿型、石榴石型和锂超离子导体(LISICON)型五种无机固态电解质的化学组成和晶体结构及锂离子导电机制,并对其离子电导率、电化学窗口、电子电导率、成本及其在各方面的稳定性等与实际应用相关的性能进行了综合介绍,重点阐述了每种无机固态电解质的离子电导率及离子掺杂取代、制备工艺改良等提高离子电导率的调控方法。最后,对影响无机固态电解质离子电导率的因素进行了总结,并对固态电解质未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 锂无机固态电解质 离子导电率 锂离子导电机理 钙钛矿型

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无机固态电解质的应用技术问题与改性策略 被引量：2

3

作者 余天玮 邵宗普 +1 位作者 刘亚飞 陈彦彬 《矿冶》 CAS 2023年第4期64-71,共8页

为了在储能技术领域实现高能量密度和良好的安全性目标,全固态锂电池(ASSLBs)成为广泛研究的焦点。作为全固态锂电池的主要组成部分,无机固态电解质在全固态锂电池中起着至关重要的作用。在过去的几年里,无机固态电解质的研究已经取得... 为了在储能技术领域实现高能量密度和良好的安全性目标,全固态锂电池(ASSLBs)成为广泛研究的焦点。作为全固态锂电池的主要组成部分,无机固态电解质在全固态锂电池中起着至关重要的作用。在过去的几年里,无机固态电解质的研究已经取得了重大进展。经过几十年的研究努力,各种具有高离子导电性的锂固体电解质相继报道,硫化物固态电解质在高电位下的不稳定性限制了他在超过4.0 V(vs.Li^(+)/Li)的高压正极材料中的应用;氧化物固态电解质在固固接触上的固有刚性限制了其机械加工性能;卤化物固态电解质同硫化物一并具有严重的空气湿度不稳定性,阻碍其大规模应用。针对电池循环过程中,固态电解质与电极匹配的界面副反应问题、材料本征的吸湿性(空气湿度稳定性差)的问题,以及固态电解质与电极界面物理接触失效问题等技术问题及其改进策略进行了总结和探讨,并提出了关于无机固态电解质自身与界面稳定性未来可行的研究方向。 展开更多

关键词 全固态锂电池 无机固态电解质 界面稳定性 湿度稳定性 固固接触稳定性

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三元正极材料与无机固态电解质复合正极材料的研究进展 被引量：1

4

作者 孙丽媛 卢鹏 石俊峰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期39-42,47,共5页

锂离子电池用镍钴锰三元正极材料由于能量密度高、循环性能好而备受市场青睐,但其存在表面残碱高、安全性能差的缺点。无机固态电解质具有高离子电导率、高结构稳定性的特点。将三元正极材料与无机固态电解质材料复合,可有效解决镍钴锰... 锂离子电池用镍钴锰三元正极材料由于能量密度高、循环性能好而备受市场青睐,但其存在表面残碱高、安全性能差的缺点。无机固态电解质具有高离子电导率、高结构稳定性的特点。将三元正极材料与无机固态电解质材料复合,可有效解决镍钴锰三元正极材料的问题。简要介绍了三元正极材料分别与NASICON型、石榴石型、LISICON型、β-锂霞石型和硫化物型无机固态电解质复合的案例,综述了现阶段的研究进展,并展望了其未来应用过程中的挑战与发展趋势。 展开更多

关键词 锂离子电池 镍钴锰三元正极材料 无机固态电解质 表面包覆

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无机固态电解质的合成及其界面改性研究进展

5

作者 隋鑫 张斌 +1 位作者 赵书利 王磊 《船电技术》 2021年第1期1-5,10,共6页

固态电解质是全固态锂离子电池的核心,包括无机固态电解质、聚合物电解质、复合固体电解质,其中无机固态电解质的离子电导率最高,应用前景广阔。但是,无机固态电解质界面兼容性差等问题,限制了其广泛应用。无机固态电解质与电极之间的... 固态电解质是全固态锂离子电池的核心,包括无机固态电解质、聚合物电解质、复合固体电解质,其中无机固态电解质的离子电导率最高,应用前景广阔。但是,无机固态电解质界面兼容性差等问题,限制了其广泛应用。无机固态电解质与电极之间的接触是直接的物理接触,界面电阻较高。差的界面浸润性影响电池的电化学性能,不利影响在高倍率情况下尤为突出。本综述从不同体系详细介绍无机固态电解质材料的性能,包括晶态电解质、非晶态电解质。基于固态电解质内部界面、正极/固态电解质界面、负极/固态电解质界面的研究进展,结合现有实验结果,系统阐述各种界面调控手段对电化学性能的影响规律,也对未来固态电解质的界面调控及优化做出展望。 展开更多

关键词 无机固态电解质 金属锂负极 固态-固态界面

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无机氧化物固态电解质的研究进展

6

作者 罗茜 吴佳霓 李军 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期63-66,72,共5页

无机固态电解质具有安全性高及电化学窗口高等优点,在固态锂离子电池中具有很大的应用潜力。介绍了无机氧化物固体电解质的特点和性能,综述了无机氧化物固态电解质的制备和改性研究进展,并重点阐述了无机氧化物固态电解质的掺杂改性、... 无机固态电解质具有安全性高及电化学窗口高等优点,在固态锂离子电池中具有很大的应用潜力。介绍了无机氧化物固体电解质的特点和性能,综述了无机氧化物固态电解质的制备和改性研究进展,并重点阐述了无机氧化物固态电解质的掺杂改性、包覆改性及复合改性方法,最后对其进行了总结与展望。 展开更多

关键词 无机氧化物固态电解质 制备方法 改性

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基于专利的无机固态锂电池电解质技术发展研究 被引量：5

7

作者 周洪 魏凤 吴永庆 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第3期1001-1007,共7页

商业化的锂电池大多采用液态电解质作为电解质体系,存在电化学和热稳定性不足、安全性差等问题。无机固态电解质取代传统的液体电解质,可以解决传统锂电池的安全性问题,并具有高电化学稳定性、高机械强度等优点,是当前储能领域的研究热... 商业化的锂电池大多采用液态电解质作为电解质体系,存在电化学和热稳定性不足、安全性差等问题。无机固态电解质取代传统的液体电解质,可以解决传统锂电池的安全性问题,并具有高电化学稳定性、高机械强度等优点,是当前储能领域的研究热点。本文以全球无机固态电解质专利为研究对象,采用专利数据挖掘方法,梳理了主要机构技术布局、竞争优势、核心技术、最新技术发展趋势,提出了关注国家重大需求、加快关键技术研发、重视专利保护战略等建议。 展开更多

关键词 无机固态电解质 硫化物电解质 氧化物电解质 专利分析 文本挖掘

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锂电池用无机固态电解质 被引量：7

8

作者 陆嘉晟 陈嘉苗 +3 位作者 何天贤 赵经纬 刘军 霍延平 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1344-1361,共18页

液态锂离子电池存在易燃易爆、易短路等致命的安全问题,同时也存在续航里程焦虑等技术问题,开发安全性能好、能量密度高的锂离子电池是行业发展的迫切需求。与传统液态锂离子电池相比,全固态电池具有使用安全、理论比容量高等优点,所以... 液态锂离子电池存在易燃易爆、易短路等致命的安全问题,同时也存在续航里程焦虑等技术问题,开发安全性能好、能量密度高的锂离子电池是行业发展的迫切需求。与传统液态锂离子电池相比,全固态电池具有使用安全、理论比容量高等优点,所以得到了广泛的研究,被誉为下一代电池主流技术。其中,无机固态电解质在全固态电池中扮演着重要的角色,国内外的科研人员对此进行了大量的研究工作。本文介绍了不同类型无机固态电解质的最新进展,其中包括氧化物固态电解质、硫化物固态电解质和卤化物固态电解质;并对无机固态电解质的界面问题、晶体结构、制备方法以及掺杂改性等方面的研究进行了阐述。最后,对近几年来无机固态电解质还有待解决的问题进行了讨论,同时对其未来的研究方向作出了展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 无机固态电解质 界面相容性 晶体结构 电化学性能

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无机固态锂离子电池电解质的研究进展 被引量：12

9

作者 杨建锋 李林艳 +1 位作者 吴振岳 王开学 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第5期829-837,共9页

目前,商品化的锂离子电池电解液主要以碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯等有机溶剂为溶剂,在电池使用过程中,存在电解液分解、锂枝晶生成和漏液等问题,从而影响电池的稳定性和安全性。无机固态锂电池电解质具有热稳定性高、电化学性... 目前,商品化的锂离子电池电解液主要以碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯等有机溶剂为溶剂,在电池使用过程中,存在电解液分解、锂枝晶生成和漏液等问题,从而影响电池的稳定性和安全性。无机固态锂电池电解质具有热稳定性高、电化学性能稳定、与高电压正极材料相容性好、安全性高及环境友好等优点,是目前储能领域研究的一个热点。研究和开发具有高离子电导率的无机固态电解质是促进其在电池中应用的关键和难点,本文综述了几类目前研究较多的LiPON型、钙钛矿型、石榴石型、LISICON型电解质,重点关注了其在离子电导率方面的研究及应用进展。 展开更多

关键词 无机固态电解质 离子电导率 锂离子电池

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NASICON型无机固态锂离子电解质的研究进展 被引量：4

10

作者 吕晓娟 杨东昱 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期47-52,共6页

无机固体电解质由于其安全性能高,机械强度大等特点在锂离子电池行业潜力巨大,其中NASICON型无机锂离子电解质因电导率较高、稳定性好、种类繁多的优势备受研究者关注。主要从NASICON型锂离子电解质材料的晶体结构、制备工艺和掺杂改性... 无机固体电解质由于其安全性能高,机械强度大等特点在锂离子电池行业潜力巨大,其中NASICON型无机锂离子电解质因电导率较高、稳定性好、种类繁多的优势备受研究者关注。主要从NASICON型锂离子电解质材料的晶体结构、制备工艺和掺杂改性方面综述了其目前的研究进展,对其未来的发展做出展望。 展开更多

关键词 NASICON 无机固态电解质 锂离子电池

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固态电解质的国内外研究进展

11

作者 欧慧婷 郑佳宜 +1 位作者 彭钇雄 胡馨仪 《化工设计通讯》 CAS 2024年第9期1-5,共5页

固态电解质表现出的高安全性、高能量密度等优点,被认为是下一代最具前景的关键储能技术之一。基于以往国内外相关研究,梳理和评述了无机固态电解质、聚合物固态电解质和固态复合电解质的研究进展,通过廓清固态电解质国内外的研究脉络,... 固态电解质表现出的高安全性、高能量密度等优点,被认为是下一代最具前景的关键储能技术之一。基于以往国内外相关研究,梳理和评述了无机固态电解质、聚合物固态电解质和固态复合电解质的研究进展,通过廓清固态电解质国内外的研究脉络,旨在为全固态电解质和全固态电池的研究设计提供有价值的建议。 展开更多

关键词 无机固态电解质 聚合物固态电解质 固态复合电解质 离子导电率 能量密度

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无机固态锂离子电池电解质的研究进展 被引量：4

12

作者 刘娇 怀永建 王海文 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2308-2311,共4页

无机固态锂离子电池因其高安全性、高能量密度和宽的工作温度范围,成为研究的热点。综述了Li PON、石榴石型和硫化物电解质的离子电导率及其应用于全固态锂离子电池的研究。

关键词 无机固态电解质 LI PON 石榴石结构 硫化物电解质 全固态锂离子电池

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功能硅烷在有机-无机复合固态电解质中的应用研究进展 被引量：2

13

作者 唐子龙 肖凡凡 +2 位作者 尹玉华 李森雨 汪靖伦 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期5002-5015,共14页

有机-无机复合固态电解质不仅具有聚合物电解质的柔韧性和界面相容性,还能显著提高离子传导性和力学性能。然而,构建良好的填料/聚合物分散体系是制备此类复合电解质的难点,设计新型有强相互作用的功能化填料以调控界面渗流结构也面临... 有机-无机复合固态电解质不仅具有聚合物电解质的柔韧性和界面相容性,还能显著提高离子传导性和力学性能。然而,构建良好的填料/聚合物分散体系是制备此类复合电解质的难点,设计新型有强相互作用的功能化填料以调控界面渗流结构也面临巨大挑战。通过功能硅烷对无机填料进行化学键联改性或原位合成是解决无机填料与聚合物间分散性和界面相容性问题的有效策略。本文综述了在复合固态电解质中利用功能硅烷对无机填料进行表面改性和原位合成、功能硅烷作为复合固态电解质的交联中心和制备离子胶类复合固态电解质四方面的研究进展,重点阐述了硅烷功能化填料与固态电解质结构和性能之间的关系。最后对功能硅烷在有机-无机复合固态电解质中的应用研究进行了总结和展望。 展开更多

关键词 有机-无机复合固态电解质 功能硅烷 纳米填料 表面改性 原位合成 离子胶

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基于有机-无机复合固态电解质膜的全固态锂电池制备与性能研究 被引量：2

14

作者 郭甜 陈昱锜 +2 位作者 何泓材 李峥 冯玉川 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期25-31,共7页

在聚合物电解质中添加Li7La3Zr1 4Ta0 6O12(LLZTO)粉体可以降低聚合物材料的结晶度,促进锂离子迁移,进而提高固态电解质的离子电导率。以双三氟甲基磺酸亚酰胺锂(LiTFSI)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)以及LLZTO粉体为原料制备了不同L... 在聚合物电解质中添加Li7La3Zr1 4Ta0 6O12(LLZTO)粉体可以降低聚合物材料的结晶度,促进锂离子迁移,进而提高固态电解质的离子电导率。以双三氟甲基磺酸亚酰胺锂(LiTFSI)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)以及LLZTO粉体为原料制备了不同LLZTO含量的氧化物-聚合物复合固态电解质。研究发现,添加质量分数20%LLZTO的固态电解质具有较高的离子电导率以及高机械强度,同时具有更宽的电化学窗口(5.5V)。所制备的复合正极/固态电解质/复合负极全固态锂离子软包电池首次充放电比容量分别为176.32和143.31mAh/g,首次库伦效率为81.3%,25次循环后电池放电容量保持率维持在93%以上。此外,循环前后阻抗变化较小,表现出较好的界面稳定性。 展开更多

关键词 固态锂电 有机-无机复合固态电解质 锂镧锆钽氧 LITFSI 软包电池

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钡含量对新型石榴石结构固态电解质导电性能的影响

15

作者 周权 钟耀东 +1 位作者 周凤瑞 吴谦 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期350-353,357,共5页

用传统固相烧结法制备试样并研究钡含量对电导率的影响。综合运用XRD、SEM、EIS和密度测试对试样进行表征。XRD衍射分析表明，合成物质基本为石榴石结构，当钡含量过多时，出现二次相。立方晶格常数随着钡含量的增大而增大，当x〉1时，... 用传统固相烧结法制备试样并研究钡含量对电导率的影响。综合运用XRD、SEM、EIS和密度测试对试样进行表征。XRD衍射分析表明，合成物质基本为石榴石结构，当钡含量过多时，出现二次相。立方晶格常数随着钡含量的增大而增大，当x〉1时，变化无规律。测试了试样在20～250℃范围内的交流阻抗，实验结果表明，电导率随着X的增大而增大，并在X-1时达到最大值（8．77×10^-6S／cm，20℃），继续增大X电导率反而降低。活化能随着X的增大而减小，并在X-1时达到最小值（0．41eV），X继续增大活化能反而增大。Li6BaLa2Ta2O12的SEM照片中烧结粉末颗粒不均匀，有团聚现象，相对密度为80．7％。 展开更多

关键词 石榴石结构 离子电导率 无机固态电解质 缔合缺陷 置换

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冷却方式对新型石榴石结构固态电解质Li_6BaLa_2Ta_2O_(12)导电性能的影响

16

作者 周权 钟耀东 +3 位作者 强颖怀 周凤瑞 李志同 吴谦 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2011年第8期43-46,共4页

研究了随炉冷却和空冷两种冷却方式对新型石榴石结构固态电解质Li6BaLa2Ta2O12导电性能的影响。综合运用XRD、SEM、EIS、6Li-MAS-NMR对试样进行表征。结果表明,合成物基本都为石榴石结构;随炉冷却试样烧结粉末中有团聚现象;提高冷却速... 研究了随炉冷却和空冷两种冷却方式对新型石榴石结构固态电解质Li6BaLa2Ta2O12导电性能的影响。综合运用XRD、SEM、EIS、6Li-MAS-NMR对试样进行表征。结果表明,合成物基本都为石榴石结构;随炉冷却试样烧结粉末中有团聚现象;提高冷却速度可以提高试样的导电性能,降低电导活化能。试样中存在两种位置不同的离子,LiO4四面体间隙和LiO6八面体间隙。冷却速度较快的试样中可动锂离子数目较多,导电性较好。 展开更多

关键词 石榴石结构 无机固态电解质 离子电导率 锂核磁共振

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无机固体电解质Li_7La_3Zr_2O_(12)的研究进展 被引量：10

17

作者 查文平 李君阳 +2 位作者 阳敦杰 沈强 陈斐 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期700-707,共8页

目前,采用固体电解质代替传统电解液发展新型全固态锂离子电池,已成为解决电池安全问题、提高电池储能密度的一项重要的技术方法。固体电解质材料作为全固态锂电池的核心,它的性能很大程度上决定了电池的各项性能指标。迄今被研究过的... 目前,采用固体电解质代替传统电解液发展新型全固态锂离子电池,已成为解决电池安全问题、提高电池储能密度的一项重要的技术方法。固体电解质材料作为全固态锂电池的核心,它的性能很大程度上决定了电池的各项性能指标。迄今被研究过的无机固体电解质材料有很多,包括NASICON型、LISICON型、钙钛矿型和石榴石型等晶态固体电解质,和氧化物及硫化物等玻璃态固体电解质,其中石榴石型结构的Li_7La_3Zr_2O_(12)材料具有优异的综合电化学性能,使其更具实际应用潜力和研究价值。实验与理论计算结果表明该材料具有较高的锂离子电导率(10^(-4)～10^(-3)S·cm^(-1)),能与负极金属锂及大部分正极材料稳定接触,电化学窗口高达6 V。根据近年来国内外在该类材料上的研究现状,主要从Li7La3Zr2O12的晶体结构特征、制备方法及掺杂改性等方面进行了详细介绍,最后阐述了Li_7La_3Zr_2O_(12)固态电解质材料在全固态锂电池中的发展前景及面临的挑战。 展开更多

关键词 Li7La3Zr2O12 石榴石结构 无机固态电解质 掺杂改性 锂离子电池

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固态超级电容器电解质的分类与研究进展 被引量：9

18

作者 陈斌 吕彦伯 +3 位作者 谌可炜 沙致远 刘欣 刘云鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期929-939,共11页

电化学电容器(又称为超级电容器)作为一种功率密度大、循环寿命长、稳定性能优异的储能元件,近年来得到了越来越多的关注。固态/准固态超级电容器(以下简称固态超级电容器),由于其优异的可弯曲性能、挥发性与可燃性低、易于封装和成型... 电化学电容器(又称为超级电容器)作为一种功率密度大、循环寿命长、稳定性能优异的储能元件,近年来得到了越来越多的关注。固态/准固态超级电容器(以下简称固态超级电容器),由于其优异的可弯曲性能、挥发性与可燃性低、易于封装和成型等特点,在柔性电子、柔性储能器件、可穿戴设备等领域得到了越来越多的关注和研究。本文首先简述了固态超级电容器的优点及其构型,然后分别介绍了凝胶聚合物类电解质和无机固态电解质。凝胶聚合物电解质根据其溶剂的不同,可以分为水凝胶电解质、有机凝胶电解质和离子凝胶电解质;其中水凝胶聚合物电解质因为其优异的生物兼容性和良好的电化学性能,受到研究者的广泛关注。无机固态电解质虽然电化学性能相对较差,但是由于其完全干燥的特性,在卫星元件等特殊领域仍有重要作用。文中最后介绍了在固态电解质中氧化还原添加剂的种类和特点,并指出无机氧化还原添加剂在提高超级电容器的能量密度和功率密度方面是较好的选择。 展开更多

关键词 固态超级电容器 凝胶聚合物电解质 无机固态电解质 水凝胶 有机凝胶 离子凝胶 氧化还原添加剂

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锂离子电池用固态电解质的研究现状与展望 被引量：11

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作者 闫雅婧 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期22-25,共4页

目前商业化的锂离子电池多使用有机液态电解质,存在易燃易爆、易泄露等安全风险,而采用固态电解质替代有机液态电解质可以有效提高电池安全性。锂离子电池用固态电解质又可分为无机固态电解质和有机——即聚合物固态电解质。无机固态电... 目前商业化的锂离子电池多使用有机液态电解质,存在易燃易爆、易泄露等安全风险,而采用固态电解质替代有机液态电解质可以有效提高电池安全性。锂离子电池用固态电解质又可分为无机固态电解质和有机——即聚合物固态电解质。无机固态电解质对高温或其他腐蚀性环境适应性好,适用于在极端工作环境中刚性电池等领域;聚合物固态电解质在柔韧性和可加工性上则优势明显,适用于柔性电池等领域,但这些材料均尚有问题待解决。无机-有机复合的方式,有望综合两种材料的优势,取长补短,提高固态电解质的综合性能和实用价值。 展开更多

关键词 锂离子电池 无机固态电解质 聚合物固态电解质

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基于Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12/聚合物复合固态电解质的制备及电化学性能 被引量：6

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作者 屠芳芳 谢健 +5 位作者 郭锋 赵新兵 王羽平 陈冬 相佳媛 陈建 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1515-1523,共9页

采用溶液浇注法制备以Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)为填料、聚氧化乙烯(PEO)与聚碳酸亚丙酯(PPC)共混的固态复合电解质膜,探讨了LLZTO含量和PPC/PEO比例对复合固态电解质离子电导率的影响。研究发现,当LLZTO含量为30%(w/w)及PPC/PEO质... 采用溶液浇注法制备以Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)为填料、聚氧化乙烯(PEO)与聚碳酸亚丙酯(PPC)共混的固态复合电解质膜,探讨了LLZTO含量和PPC/PEO比例对复合固态电解质离子电导率的影响。研究发现,当LLZTO含量为30%(w/w)及PPC/PEO质量比为1∶1时,固态复合电解质室温离子电导率最高,达到1.14×10-4S·cm-1。LLZTO和PPC的加入,降低了PEO基电解质的结晶性,提高了离子电导率、电化学稳定窗口(4.7 V)和锂离子迁移数(0.25),并改善了电解质与金属锂的化学稳定性。该固态复合电解质与LiFePO4/Li组装固态锂电池,室温下在0.1C循环70次后容量保持率82%,60℃下0.1C循环100次后容量保持率79%,0.5C和1C倍率下放电比容量仍能达到120.7和112.6 mAh·g-1。 展开更多

关键词 锂二次电池 固态无机-有机复合电解质 Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 聚碳酸亚丙酯 共混聚合物

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