无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池的研究进展Ⅱ玻璃态锂无机固体电解质

玻璃态锂无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池具有安全、循环性能好和电化学阻抗小等突出优点.分类介绍了玻璃态锂无机固体电解质的组成与导锂机理,归纳了提高其导电性的方法,如添加锂盐、使用混合网络形成物和形成玻璃-陶瓷电解质等.展望了这类电解质材料在锂及锂离子蓄电池中的应用前景.     

锂离子蓄电池固体聚合物电解质研究进展

固体聚合物电解质具有质轻、安全、易加工等优点 ,在锂离子蓄电池中具有巨大的应用价值。主要综述了各类聚合物电解质的研究工作 ,特别是聚氧乙烯 (PEO)、聚丙烯腈 (PAN )、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA )、聚偏氟乙烯 (PVdF)等聚合物电解质的研究与发展 ,并对面临的问题和今后的发展作了简单介绍。     

水性聚氨酯脲固体电解质中离子状态的研究

以聚乙二醇(PEG)和聚四氢呋喃二元醇(PTMG)为混合软段,异佛尔酮二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、乙二胺为硬段,LiOH为中和剂,合成了PEG/PTMG共聚软段水性聚氨酯脲(PUU),并掺杂LiClO4制备了一系列聚氨酯固体电解质;采用FTIR、DSC、交流阻抗实验考察了LiClO4含量对PUU/LiClO4固体电解质膜结构和性能的影响。研究表明,在PUU/LiClO4固体电解质膜中,Li 与PUU链段之间有相互作用力存在;当LiClO4浓度小于0.5mmol/gPUU时,Li 主要以自由离子形式存在,PUU/LiClO4固体电解质膜的电导率最高;当LiClO4浓度高于0.5mmol/gPUU时,Li 主要以离子对及离子簇形式存在。     

锂离子无机固体电解质研究进展

锂离子无机固体电解质是先进锂电池材料研究的重点之一,对锂电池未来的发展起到非常重要的作用.综述了几种主要类型锂离子无机固体电解质材料的结构、性质和改性研究,并且对一种性能优良、具有实用前景的固体电解质材料--LiPON进行了详细叙述,最后对以LiPON为代表的锂离子无机固体电解质的可能发展方向及其改性途径做出展望.     

日本开发出高电导率固体电解质材料

锂离子无机固体电解质是先进锂电池材料研究的重点之一,对锂电池未来的发展起到非常重要的作用。锂离子无机固体电解质材料的主要类型包括钙钛矿型、NASICON型、LISI-CON型、Li3N型、玻璃态氧化物、玻璃态硫化物及其它无机固态电解质等。固体电解质材料具有良好的电化学稳定性和热稳定性,长寿命的优点,但是固体电解质低电子电导率的特性     

锂离子电池聚合物电解质的研究进展

综述了固体聚合物电解质和凝胶聚合物电解质的组成、性能,并对聚合物种类和聚合方法进行了分类说明,对聚合物电解质的发展前景进行了预测。     

新型锂离子聚合物电解质体系的研究

从三个方面即单一离子导体、ＭＥＥＰ系列、ＰＶＡ＋增塑剂,对聚合物电解质体系进行了初步的研究。磺基聚醚（ＳＰＥＯ）与聚氨酯（ＰＵ）接枝可以制得单一离子导体的聚合物电解质,室温电导率达１０－４Ｓ／ｃｍ,Ｎａ＋离子迁移数０．９９;磷氮三烯环侧基梳形聚乙炔骨架电解质,可以消除聚合物的蠕变性,提高机械强度,制成自支撑膜,但电导率较低;ＰＶＡ通过掺杂（ＬｉＣｌＯ４）可以制得Ｌｉ＋离子导电聚合物电解质,经添加增塑剂,可以提高离子电导率,降低玻璃化温度ｔｇ。     

锂镧锆氧固体电解质烧结方法的研究进展

长期以来,安全问题一直是制约锂电池发展应用的瓶颈。用固态电解质代替液体电解液是突破此瓶颈的最有效方法之一。固态电解质Li₇La₃Zr₂O₁₂离子电导率高、电子电导率低、电化学稳定窗口宽,而且与Li负极接触电化学稳定性好,应用潜力大,故Li₇La₃Zr₂O₁₂的烧结制备方法一直是电池领域的研究热点。阐述了Li₇La₃Zr₂O₁₂的烧结方法,包括固相烧结法、微波烧结法、助烧剂辅助烧结法、场助烧结法、高温快速烧结法,总结了它们各自的特点。为优化现有烧结方法工艺以及寻求更好烧结方法提供参考,对烧结方法的发展方向进行了展望。     

锂离子电池用电解质掺铝磷酸钛锂的研究现状

综述无机固体电解质和NASICON型体系的基础理论,重点介绍掺铝磷酸钛锂(LATP)的制备和掺杂改性研究进展,展望无机固体电解质LATP的发展趋势。LATP的室温离子电导率可超过10~(-4)S/cm,具备实际应用的水平;电极材料与固体电解质固固界面阻抗较大,倍率性能相对较差。     

LaGaO3基固体电解质的研究进展

综述了具有较高氧离子电导率的掺杂钙钛矿型LaGaO3基固体电解质近年来的研究进展.总结了通过掺杂和制备工艺改进,提高电解质在离子导电性、机械性能和稳定性方面的新成果.     

单离子固态聚合物锂离子电解质膜的研究

将锂化后的Nafion树脂与聚乙二醇二甲醚按不同比例共混涂膜,制备得到新的固态单一离子聚合物锂离子电解质膜,并对该电解质膜的热化学稳定性,机械强度,微观形貌以及电化学性能等进行了测试和分析。TGA测试表明该电解质膜在250℃以下具有较好的热稳定性;拉伸强度最大可达到4.25 MPa;当EO/Li+为20时,电解质膜的锂离子电导率可分别达到2.16×10-5 S/cm(40℃)和4.26×10-4S/cm(100℃);此外,该电解质膜的锂离子迁移数大于0.9,接近于单一锂离子导体。所制备的电解质膜有望在中高温锂电池中得到应用。     

离子液体作为锂离子电池电解液

合成了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸(EMIBF4)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸(BMIBF4),并采用DSC、线性扫描伏安等方法对它们的性能进行了研究.两种离子液体的电化学窗口在4.3 V左右.以EMIB4 1.0 mol/L LiPF6 5%亚乙烯碳酸酯(VC)为电解液的中间相炭微球(MCMB)/LiCoO2实验电池,在50次循环(C/15)后仍有91 mAh/g的放电比容量,表现出一定的循环能力.     

有机凝胶电解质在超级电容器中的应用研究

首次利用凝胶因子1,3:2,4-二(对甲基苄叉)山梨醇(MDBS),将三乙基甲基铵四氟硼酸盐的碳酸丙烯酯溶液制成有机凝胶电解质,测试了它的解缔温度,研究了其电导率与温度的关系,并组装了活性炭电极双电层超级电容器.通过交流阻抗、循环伏安和恒流充放电等手段测试了其电化学性能.结果表明,当凝胶因子质量分数为3%时,有机凝胶解缔温度为92℃.室温下,凝胶电解质电导率为11.24 mS/cm.两种电解质组装的电容器循环伏安曲线非常类似,都具有典型的双电层电容行为.当用有机凝胶作电解质,电极几何面积为4 cm2,工作电压为2 V时,得到的电容器单体电容为10.23 F,电容器单体比能量为19.89 Wh/kg,单电极比电容达到196.56 F/g.     

锂离子电池电解液LiTFSI/EMI-TFSI的性能

以溴化1-乙基-3-甲基咪唑(EMI mBr)和二(三氟甲基磺酰)锂(Li TFSI)为原料,制备了离子液体二(三氟甲基磺酰)1-乙基-3-甲基咪唑(EMI-TFSI),并将1 mol/L Li TFSI/EMI-TFSI用作锂离子电池电解液。当n(EMI mBr)∶n(Li TFSI)=9.95∶10.00、搅拌时间为12 h时,EMI-TFSI的产率可达86.4%。Li4Ti5O12与1 mol/L Li TFSI/EMI-TFSI的兼容性优于LiCoO,而石墨只有在添加5%碳酸亚乙烯酯(VC)时,才能获得较好的循环性能。     

玻璃态锂离子电解质研究中的物理问题

锂离子二次电池是性能最优越的电池之一,研究全固态电解质是锂离子二次电池研究中最前沿的课题。介绍了玻璃态锂离子电解质的结构和性质,讨论了锂离子二次电池用玻璃态锂离子电解质研究中存在的物理问题,以期对从物理角度开展硫化物非晶固体电解质的相关研究有深入了解。     

塑料化聚合物电解质的导电性质

采用直流和交流阻抗法测量了塑料化聚合物电解质的电导率,得到了电导率随温度的变化关系.通过红外、拉曼光谱方法,研究了膜中锂离子与聚合物骨架的相互作用.结果表明,在常温下,塑料化聚合物电解质的离子电导主要表现为液相离子的扩散迁移.在较高的温度下,离子的传导机理为离子的迁移和聚合物链段蠕动的协同作用.     

锂离子电池有机电解液电导率的影响因素

离子电导率是表征锂离子电池有机电解液特征参数中最有实用意义的一个参数,它能够为电解液的设计提供指导性原则.分析了影响电解质锂盐浓度的因素;讨论了锂盐浓度、离子溶剂化半径,以及溶剂粘度对锂离子电池电导率的影响.     

聚合物电解质离子迁移数测定方法的研究进展

在理论研究和实际应用中,离子迁移数都是一个重要的参数,但聚合物电解质是非理想的电解质体系,因此在过去的20余年中,研究者为准确测定其离子迁移数做出了不懈的努力,发展了许多有价值的测量原理和方法。综述了Tubandt法、电动势法、稳态电流法、改良的极化法和NMR法测量聚合物电解质离子迁移数的基本原理、适用范围以及最新的研究进展。