非晶LiSiON薄膜电解质的全固态薄膜锂电池性能

全固态薄膜锂电池(TFLB)是理想的微电子系统电源.目前报道的固态非晶电解质存在离子电导率偏低的问题,限制了TFLB性能的提升.本工作采用磁控溅射法制备了一种新型非晶锂硅氧氮(LiSiON)薄膜用作TFLB的固态电解质.结果表明,优化制备条件后的LiSiON薄膜具有6.3×10–6 S·cm–1的高离子电导率以及超过5...     

全固态薄膜锂离子电池负极和电解质材料的研究进展

全固态薄膜锂离子电池是锂离子电池的最新研究领域,薄膜化的负极、电解质材料是全固态薄膜锂离子电池的重要组成部分.主要对碳基材料、锡基材料、硅基材料,合金等全固态薄膜锂离子电池负极材料和电解质薄膜材料近几年来的研究状况进行了综述,并展望了其发展趋势.     

全固态薄膜锂电池及薄膜电极材料研究进展

对全固态薄膜锂电池及其薄膜电极材料的研究进展进行了综述.分析了薄膜锂电池成为发展热点的客观原因;系统归纳了阴极薄膜、电解质薄膜和阳极薄膜材料及其制备技术研究进展;同时,对薄膜锂电池及其电极材料发展前景进行了展望.     

侧链枝化的磷酸酯型聚合物电解质的合成与性能研究

以聚乙二醇200、二乙二醇单甲醚等与三氯氧磷反应制备得到枝化结构的磷酸酯单体,其末端为丙烯酸酯基团。紫外引发聚合制备聚合物电解质,考察了磷酸酯单体的分子量、温度、盐浓度对聚合物电解质电导率的影响。研究表明,在测试盐浓度下,复合体系的最大室温电导率对应的LiClO4盐浓度都为5%,PEP200_3与LiClO4复合后室温电导率最高,可达1.80×10-5S/cm。     

PVDF-PMMA聚合物薄膜电解质的制备和性能研究

将聚偏氟乙烯（PVDF）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）溶于N-N-二甲基甲酰胺（DMF）中，加入丙三醇作造孔剂，使用两种不同方法制得聚合物薄膜，再将薄膜浸泡于I2／KI的液态电解质中吸液，制得聚合物薄膜电解质。用四探针法测量其电导率，对比两种方法制得的聚合物薄膜的扫描电镜图片，从微观结构分析其电导率的差异。由分析可知制膜方法不同导致薄膜微观结构不同，也导致薄膜性能的差异。     

锂离子电池用固体聚合物电解质的最新进展

全固态聚合物电解质由于其突出的安全性能,在锂离子电池中具有潜在的应用前景,其研究备受关注.本文综述了锂离子电池用全固态聚合物电解质的最新研究进展.主要关注的是电化学性能,尤其是室温附近的离子电导率.对性能较好的聚合物固体电解质体系进行了概述.     

原位聚合三维陶瓷骨架增强全固态锂电池电解质

有机/无机复合电解质被认为是全固态锂电池中最具潜力的固态电解质之一, 但由于无机填料易团聚, 通过提高无机填料含量来改善复合电解质的电导率难有成效。此外, 在全固态锂电池中, 电解质和电极之间松散的固-固接触造成过大的界面阻抗, 限制了全固态锂电池的性能。本研究采用固相法合成具有Li⁺连续传输通道的自支撑三维多孔Li_6.4Al_0.1La₃Zr_1.7Ta_0.3O₁₂骨架, 并利用原位聚合的方法构筑一体化电解质/电极固-固界面。此策略指导合成的复合电解质的室温电导率可达1.9×10^-4 S·cm^-1。同时, 一体化的界面使得Li-Li对称电池的界面阻抗从1540 Ω·cm ²降低至449 Ω·cm ², 因此4.3 V(vs. Li⁺/Li)的LiCoO₂|Li全固态锂电池展现出良好的电化学性能。     

DOPO-KH560改性聚氧化乙烯聚合物固态电解质的制备及性能

利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)改性3-缩水甘油氧基-丙基三甲氧基硅烷(KH560)合成了阻燃效果优异的硅/磷协效阻燃剂,并与聚氧化乙烯(PEO)、锂盐复合制备聚合物固态电解质,研究其对PEO基电解质的热稳定性和电化学性能的影响。通过对聚合物固态电解质的组成、热稳定性和电化学性能研究表明,当DOPO-KH560质量分数为10%,n(EO)∶n(Li~+)=8∶1时,DOPO-KH560/PEO/LiTFSI电解质的室温电导率高达1.8×10~(-4) S/cm,在4.9 V以下能够保持电化学稳定;以该电解质制备的LiFePO_4/Li半电池可以在80℃下稳定使用,在0.2 C电流密度、循环80次后可逆比容量为136.5 mA·h/g,具有优异的循环稳定性。     

全固态无机薄膜锂电池近期发展动态

微电池在未来的便携式电子设备、国防装备及微电子机械系统（MEMS）等方面有着广泛的应用前景,受到人们的重视。其中全固态薄膜锂电池具有能量密度高、循环性能和安全性能好等优点已经成为目前研究的热点。由于该类电池的制备涉及众多学科,环境要求苛刻,过程复杂,因此对单个电极或电解质薄膜的报道屡见不鲜,而组装成全固态薄膜锂电池的报道却屈指可数。本文对已经组装成并具有电化学充放电性能的全固态薄膜锂电池近期发展动态进行了综述,简要介绍了该类电池的结构和特性,并对今后的研究方向进行了展望。     

全固态薄膜锂充电电池的研究进展

全固态薄膜锂充电电池由于安全可靠性强、能量密度大、工作电压高、循环寿命长等诸多优点已经成为微型电子器件匹配电源的良好选择.阴极、阳极、固体电解质材料是全固态薄膜锂充电电池的重要组成部分,对于其开发和研究十分重要.综述了目前应用较多的阴极、阳极及固体电解质材料,并阐述了其物理特性、电化学性能和主要的制备方法;电池结构设计同样影响着整个电池的性能,介绍了电池结构对充放电特性的影响,且展望了其今后的研究热点和发展方向.     

固态薄膜电解质LiPON的制备及性能研究

采用Li3PO4为靶材,在高纯N2气氛中通过射频磁控溅射的方法制备了非晶态结构的固态电解质LiPON薄膜.结果表明,在溅射功率150W、工作气压为1.5Pa时,LiPON薄膜离子电导率达3×10-6S/cm,电化学稳定窗口为5V.     

全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5|LiPON|Li的制备及电化学性能

采用紫外脉冲激光沉积 (PLD) 法制备了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜,结合真空热蒸镀法原位组装0.3Ag-V2O5|LiPON|Li薄膜电池.由扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜形貌与结构,利用恒电流充放电、循环伏安等技术考察了薄膜电池的电化学性能.结果表明,采用PLD方法在O2气氛和N2气氛中分别获得了表面均匀、无针孔、无裂缝、具有非晶态结构的0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜.在电压1.0～4.0V,充放电速率2C时,以厚度100nm的0.3Ag-V2O5薄膜为阴极组装的液态电解质电池循环1000次后稳定容量仍为260mAh/g,表现出良好的循环性能.PLD沉积的LiPON电解质薄膜具有很好的锂离子导电能力,室温离子电导率为1.6×10-6S/cm,电子电导率＜10-14S/cm.在电流密度7μA/cm2,电压1.0～3.5V条件下全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5│LiPON│Li的循环性能良好,100次循环后的体积比容量达.     

锂离子二次电池用全固态聚合物电解质的研究进展

对固体聚合物电解质的发展历程以及对全固态聚合物电解质中的离子传导作了介绍,着重对提高室温电导率的途径进行评述,并结合自己的工作对其存在的问题和今后的发展作出展望.     

锂离子电池陶瓷复合全固态电解质的制备和性能研究

以负载Al₂O₃的无纺布为支撑膜, 浸涂PEO-LAGP-SN-LiTFSI的乙腈共混液干燥后制得新型复合固态电解质膜(CLASP)。该膜的热稳定性好, 即使在170℃的高温下依然不发生形变。当浸涂共混液中PEO: LAGP: SN: LiTFSI为3: 1: 1: 1, 固含量为10wt%时, 室温电导率可以达到3.66×10^-5 S/cm, 100℃时电导率可达2.52×10^-4 S/cm. CLASP膜的电化学窗口宽, 以该膜代替液态电解质装配的全固态LiFePO₄/CLASP/Li电池, 在55℃循环时表现出良好的循环稳定性, 高的库伦效率, 有望成为电化学性能优越的全固态电解质。     

YSZ薄膜材料的制备及电导性能

检测了用微波等离子体化学气相淀积制备的ＹＳＺ薄膜的光学性能，样品对２３０－９００ｎｍ光的透过率在７２％左右，用交流阻抗谱技术测定了ＹＳＺ薄膜在１００－７００℃的电导性能，以倒扭摆法检测了样品的低频内耗。并分析了ＹＳＺ薄膜中氧空位激活和晶界原子豫引起的电导变化。     

锂离子电池用聚合物固体电解质的研究及展望

聚合物固体电解质是制备高功率密度,高能量密度,长循环寿命的锂离子电池的关键材料之一。本文介绍了聚合物固体电解质的制备及基本性能,论述了不同品种聚合物固体电解质的制备方法,并根据存在的问题,提出发展方向。     

全固态Cu~+导体薄膜电池

用电解沉积法在铜电极上制备了 Cu~+导体(CuI-CuCl)固体薄膜,用铜和另一种纯金属做电极,组装成多种双金属电极固体电解质全固态薄膜电池,进行了放电性能研究。当以铜为阳极,分别以 Cr、Ni、Se、Ag、W、Au、Ta、Mo 等金属为阴极时,电池开路电压为0.26～0.42V,其中 Cu-Mo 电池容量>70μWh,比能量>0.05 Wh/cm~3。当以铜为阴极,分别以 Bi、Sn、Fe、Pb、Sb、Zn、Al、Mg 等金属为阳极时,电池开路电压为0.26～1.30V,其中 Mg-Cu 电池容量>1.6mWh,比能量>0.12Wh/cm~2,     

应用于全固态锂电池的复合固态电解质研究进展

基于固态电解质和锂金属负极的全固态锂离子电池能量密度高、 安全性好,能够有效地抑制锂枝晶生长并改善电池的本征安全性.固态电解质作为全固态电池的关键材料,成为近年来的研究热点.目前,通过在聚合物基体中添加无机填料得到的复合固态电解质具有优异的力学性能和电化学性能,实现了对单一固态电解质体系的"取长补短",被视为最具前景的...     

全固态3D薄膜锂离子电池的研究进展

全固态三维薄膜锂离子电池能量密度高、自放电率低、充放电循环性能优良、安全可靠,可以设计成任意形状集成至微电子器件中,是最具前景的微电池之一。从电池构架角度,对全固态3D薄膜锂电池进行分类并概述其发展现状,分析了不同构架3D电池的优势和存在的问题,同时展望了薄膜电池的发展方向和应用前景。     

聚合物电解质离子电导率的影响因素

聚合物电解质具有质轻、粘弹性好、优良的安全性能和加工性能等许多无机电解质和有机溶剂电解质所不可比拟的优点，在微型移动电源领域有着广泛的应用前景。但由于室温电导率低，应用受到限制。综述了聚合物电解质的离子传导机制以及室温电导率的影响因素。