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。     

改进型溶胶-凝胶法掺杂改性Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3

采用改进型溶胶-凝胶法制备Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)粉体材料,研究掺杂LiNO3、正硅酸乙酯及氧化锗(GeO2)对LATP材料的烧结性能、晶体结构和离子导电性能的影响.掺杂有助于提高LATP的总离子电导率,降低晶界阻抗,且掺杂正硅酸乙酯的效果好于掺杂LiNO3.掺杂正硅酸乙酯后,LATP晶粒离子电导率达到7.28×10-3 S/cm,室温总离子电导率达到相对最佳值9.44×10-4 S/cm.     

PVDF-HFP/PC基室温高压固态电解质

含有强力氢键的聚偏二氟乙烯-co-六氟丙烯(PVDF-HFP)具有优良的抗氧化能力,将其作为电解质基体能够匹配更高电压的阴极材料,有望获得更高的电池能量密度.但基体较高的结晶度严重限制了电解质性能的发挥.通过碳酸丙烯酯(PC)的增塑,降低了体系结晶度,获得了适用于室温高压锂电体系的PVDF-HFP/PC基固态电解质膜,其室温离子电导率达到2.3×10-3 S/cm,电化学稳定窗口达到4.8 V(vs.Li/Li+),相对于目前研究最为广泛的聚氧化乙烯(PEO)基固态电解质,其拥有显著优势.将其与高压阴极LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)匹配,实现了固态锂电池在高截止电压下的稳定充放电循环.