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。     

英国科学家研制出全固态薄膜电池雏形

<正>全固态薄膜电池相较传统电池有了全方位的性能提升,能满足重要细分市场的需求:电池的厚度和重量减少了30%。目前,英国科学家成功构建了全固态薄膜电池的雏形,并达到了预期的效果。该项技术由Ilika和丰田公司共同开发完成。Ilika是一家英国的基础材料研发公司,正在     

新能源材料

日本研发出3D打印全固态电池一般全固态电池把电极和电解质材料加温、加压压制成型。这样成本高,制件受热而开裂;电解质较硬,正、负极因重复充、放电而重复膨胀、收缩,二者不能紧密贴合,导致降低电池性能。日本东北大学科学家利用可自由改变硬度的材料,不需高温工序,数小时3D打印成电池。通过层叠电池来增加单位体积的蓄电量,可延长汽车的续航里程。     

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.     

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。     

脉冲激光沉积技术制备薄膜锂电池

脉冲激光沉积(pulsed laser deposition,PLD)是20世纪80年代发展起来的一种全新的制备薄膜技术,具有沉积速率高,再现性能好等优点.近年来,利用PLD技术在全固态薄膜锂电池的研究中取得许多有意义的结果.一系列新型、高质量的电池薄膜材料被成功制备;原位组装的薄膜锂电池表现出良好的电化学性能.本文简要介绍了PLD技术的原理和特点;重点评述PLD在全固态薄膜锂电池阴极薄膜、阳极薄膜和电解质薄膜制备中的应用状况.     

微电池薄膜电极的制备及发展趋势

基于微型化设备在传感器、自主微电子机械、医疗等领域需求的日益增加,微电池作为能源装置也必将替代传统电池。重点阐述了微电池薄膜电极的制备方法以及喷墨式和挤压式3D打印技术在薄膜电极制备方面的应用。最后对3D打印薄膜电极所用墨水进行了介绍,并对3D打印薄膜电极的优势及发展趋势进行了分析。     

全固态锂离子电池正极界面的研究进展

全固态锂离子电池以其高能量密度和高安全性成为具有广泛应用前景的下一代储能技术。然而,全固态锂离子电池的容量过低和寿命过短限制了其在储能领域的应用。其中,正极材料(活性材料、电子导电剂、离子导电剂及固态电解质等)固-固界面稳定性不佳限制了全固态锂离子电池的容量利用率和循环寿命。综上,介绍和讨论了正极材料固-固界面稳定性及优化方法,包括化学稳定性、电化学稳定性、机械稳定性和热稳定性等,同时归纳了常用的全固态锂离子电池正极材料固-固界面优化方法,为全固态锂离子电池的开发和应用提供参考。     

全固态锂离子电池V2O5阴极薄膜研究进展

全固态薄膜锂离子电池由于具有能量密度高、循环性能和安全性能好等优点已成为目前研究的热点.其中,V2O5薄膜是锂离子电池中一种备受重视的阴极材料.对V2O5薄膜的离子扩散系数以及结构特点做了简单介绍,重点评述了V2O5薄膜电极制备和电化学性能研究方面的发展近况,并对今后的发展方向进行了展望.