全固态锂离子电池正极与石榴石型固体电解质界面的研究进展

全固态锂离子电池具有高安全性、高能量密度、宽使用温度范围以及长使用寿命等优势, 在动力电池汽车和大规模储能电网领域具有广阔的应用前景。作为全固态电池的重要组成部分, 无机固体电解质尤其是石榴石型固态电解质在室温下锂离子电导率可达10 ^-3 S·cm ^-1, 且对金属锂相对稳定, 在全固态电池的应用中具有明显的优势。然而正极与石榴石型固体电解质间接触性能以及界面的稳定性差, 使得电池表现出高的界面阻抗、低的库伦效率和差的循环性能。本文以全固态锂离子电池正极与石榴石型固体电解质界面为研究对象, 分析了正极/固体电解质的界面特性以及界面研究中存在的问题, 综述了正极复合、界面处理工艺、界面层引入等界面调控和改性的方法, 阐述了优化正极与石榴石型固体电解质界面结构, 改善界面润湿性的解决思路, 提出了未来全固态锂离子电池发展中有待进一步改进的关键问题, 为探索全固态锂离子电池的实际应用提供了借鉴。     

ZrO2-Y2O3(CaO)固体电解质的致密化烧结及电性能研究

研究了Ｙ２Ｏ３、ＣａＯ稳定剂及Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２（ＡＳ）添加剂对ＺｒＯ２固体电解质的烧结性能和电特性的影响。结果表明,加入ＡＳ的样品微观结构致密,其相对密度达到９７％。ＡＳ添加剂导致ＺｒＯ２固体电解质的粒界偏析和电导率下降,但是在ＡＳ含量很少时,对ＺｒＯ２的电特性影响不大。     

石榴石型固体电解质Li7La3Zr2O12的研究进展

固态电解质主要包括聚合物固态电解质、无机固体电解质、薄膜固态电解质。简单介绍了无机固体电解质的分类,着重阐述了无机固体电解质锂镧锆氧(Li_7La_3Zr_2O_(12))的合成方法、掺杂和表面修饰研究进展,并展望了研究前景。     

固体电解质中的粒界·界面离子传导

本文综述了固体电解质材料中的粒界·界面离子传导现象及理论模型的发展概况。     

石榴石型Li7La3Zr2O12复合固体电解质的研究进展

与Li7La3Zr2O12(LLZO)片状陶瓷固体电解质相比,LLZO复合固体电解质在复合材料的协同作用下,改善固体电解质与电极界面的润湿性,降低界面电阻,并抑制锂枝晶的生长,提高电池的循环稳定性.室温下离子电导率为10-4～10-3 S/cm数量级.重点阐述了 LLZO基复合固体电解质和LLZO/聚合物固体电解质的最...     

热处理对ZrO2（8mol%Y2O3）固体电解质电性能的影响

采用化学共沉淀法制备ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）超微粉。利用热膨胀法，Ｘ射线衍射分析及复阻抗分析研究热处理温度及升降温速度对ＺｒＯ２（８ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）固体电解质四方相（ｔ）向单斜相（ｍ）的转变以及晶界偏析的影响。结果表明：降温速度可以改变ｔ－ＺｒＯ２相含量，热处理还会使ｍ相的含量增加，晶粒长大及晶界偏析，从而导致ＺｒＯ２（８ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）固体电解质电导率下降。     

氧化锆固体电解质的掺杂性能和应用

简述了氧化锆固体电解质的发展和作用机理;氧化锆固体电解质的性质是由掺杂在氧化锆中的金属氧化物的组份和数量来决定的;并介绍了氧化锆固体电解质在工业中的应用.     

LaCaO3基固体电解质在SOFC中的应用

对锶镁掺杂的镓酸镧（Ｌａ０．９Ｓｒ０．１Ｇａ０．８Ｍｇ０．２０３,简写为ＬＳＧＭ１０２０）电解质的电化学性能进行了初步的研究,并以它为电解质,Ｎｉ－ＣｅＯ２为阳极,Ｌａ（Ｓｒ）ＭｎＯ３为阴极制作了ＳＯＦＣ测试电池。对Ｈ２－ｏ２电池的伏安特性进行了测试。用能量损失谱（ＥＤＳ）研究了测试电池断面各种元素的分布情况。结果表明,本研究中得到的ＬＳＧＭ电解质有中温离子电导率高,高温电导率偏低的特点。在不同的温度范围氧离子迁移数均接近于１。测试电池的最大输出功率密度为６７．７ｍＷ／ｃｍ＾２,最大电流密度为１２６．３ｍＡ／ｃｍ＾２。ＥＤＳ结果显示,作为电解质主要元素之一的Ｇａ发生了从电解质到阳极的扩散过程,而作为阳极主要成分之一的Ｎｉ也扩散到了电解质中。这可能是导致测试电池最大输出功率和最大电流密度偏低的主要原因。可以认为,     

聚合物复合电解质的界面结构与控制

本文主要讨论了聚合固体电解质与聚合物,增塑剂和无机物等复合形成的多相聚合物复合电解质中,界面结构对离子电导率和机械性能的影响,指出选择适当的改性剂及复合方法,控制界面的结构和形态,形成尽可能多的高导电的界面,是获得电导率高和机械性能良好的聚合物固体电解质的有效途径。     

高电导率F掺杂Li7La3Zr2O12石榴石结构固体电解质

通过传统固相反应法合成一种新型的F掺杂Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO)石榴石结构固体电解质。添加适量LiF和CaF₂等氟化物经过两步煅烧在室温下获得纯立方相的LLZO陶瓷粉体, 验证氟离子掺杂具有稳定石榴石结构立方相和增强陶瓷烧结活性的作用。制备的1wt% LiF-LLZO电解质总电导率达5×10^-4 S/cm, 接近立方相LLZO的体电导率, 电导活化能仅为0.26 eV, 低于其他阳离子掺杂的LLZO。(321)、(400)、(642)和(800)晶面衍射峰由于晶粒的生长取向而显著增强, 陶瓷内部晶界消失, 形成由闭气孔构成的独特显微结构, 导致该新型电解质的晶界阻抗的消失和总电导率的提升。     

聚合物复合电解质的界面结构与控制

本文主要讨论了聚合物固体电解质与聚合物、增塑剂和无机物等复合形成的多相聚合物复合电解质中 ,界面结构对离子电导率和机械性能的影响。指出选择适当的改性剂及复合方法 ,控制界面的结构和形态 ,形成尽可能多的高导电的界面 ,是获得电导率高和机械性能良好的聚合物固体电解质的有效途径。     

固体电解质氧传感器

对固体电解质原理及应用作了详细的叙述,从本质上对ZrO2固体电解质的导电原理和掺杂改性作了描述,针对新型传感器发展方向作了进一步论述.     

Bi2O3基固体电解质材料改性研究

对Bi2O3基固体电解质进行了研究。实验确认，在Bi2O3－Y2O3系统中掺入ZrO2可抑制Bi2O3立方到菱方相变，使其在低温长时间退火后还能保持立方相，ZrO2抑制相变的作用是通过降低间隙阳离子浓度实现的；在Bi2O3－Y2O3系统中掺入Bi2O3，可抑制Bi2O3的还原，原因是B^3＋改变了晶体中的应力状态和点缺陷的分布。实验中获得了同时具有抗相变、抗还原性能的Bi2O3基电解质材料。     

高价阳离子固体电解质的研究进展

高价阳离子固体电解质在气体传感器、燃料电池等方面有着十分广阔的应用前景,被认为是一种很有前途的电解质材料.因此,作为一类新型材料,日益引起世界各国科学家的浓厚兴趣.综述了高价阳离子固体电解质的研究现状,重点介绍了铝离子固体电解质及其应用,同时分析了高价阳离子固体电解质现阶段面临的问题,展望了高价阳离子固体电解质的发展前景.     

LSGM固体电解质研究进展

综述了有关Sr、Mg掺杂镓酸镧(LSGM)固体电解质的研究进展,分析了LSGM的合成、结构及导电性,描述了LSGM基础上掺杂其他金属离子的研究结果,指出了存在的问题及今后研究的发展方向.     

蒙脱石固体电解质的电性能研究

蒙脱石固体电解质为多种离子导电材料,为了研究其电性能,特别是正确测量其离子导电性能(如离子电导率,导电激活能)是非常重要的。本文成功地用交、直流方法研究了蒙脱石固体电解质的电性能,并对测量结果和物理意义进行了合理的解释。     

ZrO2基固体电解质型燃料电池的研究现状及发展趋势

综述了ＺｒＯ２基因民解质型燃料电池的研究现状与发展趋势，介绍了现有ＺｒＯ２基固体电解质型燃料电池的构成及常用材料，并展望了市场前景。     

固体高聚物电解质研究进展

介绍了固体高聚物电解质（Solid Polymer Electrolytes,简称SPE）的研究进展，主要涉及固体高聚物电解质的发展状况，研究热点，性能改善的几点方法等。同时，对SPE未来的研究进行了展望。     

锂离子固体电解质的研究进展与产业化现状

<正>二次锂电池具有寿命长、比容大、环境污染小、无记忆效应等优点,但在二次电池实用化之前,还有一些问题没有解决,如含有可燃性有机物电解液、电池易发生漏液、电极腐蚀甚至氧化燃烧等安全隐患。为了解决这一问题,大量的科研工作者投身于固体电解质的研究当中,制备固体电池。固体电解质不仅从根本上解决了以上问题,同时还在几何形状、容量、充放电、循环寿命和环保性能等方面更具优势。     

新型锂离子电池电解质添加剂-亚硫酸甘油酯的合成及其性能研究

设计并合成了两种亚硫酸甘油酯衍生物：(1,2-环亚硫酸甘油酯)苯磺酸酯(ODMB)和(1,2-环亚硫酸甘油酯)对甲苯磺酸酯(ODMM),通过库伦效率、恒流充放电,交流阻抗和扫描电子显微镜等测试研究了其作为电解质添加剂对LiCoO₂/Li电池电化学性能的影响。结果表明,ODMB和ODMM均具有良好的热稳定性,分解温度分别为256和255℃。掺杂0.7%(质量分数) ODMB的电池放电容量为147.98 mAh·g^-1,在50次循环后仍保持其初始放电容量(151.76 mAh·g^-1)的97.51%。与空白电解液相比,添加了ODMB和ODMM的电解液的电极表面具有更致密和稳定的膜结构,显著降低了电极的电荷转移阻抗。浸润性测量结果表明,0.7%(质量分数) ODMB电解液比空白电解液具有更好的浸润性,可以有效改善电池的组装过程。