用于全固态锂电池的LiSiPON电解质薄膜的制备及电导性能研究

利用磁控溅射方法在N2气氛下制备出了LiSiPON电解质薄膜，研究了薄膜的结构、形貌和组成，着重探讨了薄膜中N含量对薄膜离子电导率的影响。随着N2分压的增加，薄膜中的N含量逐渐增加，0.53Pa时达到最大，超过此分压N含量又逐步下降。随着薄膜中N含量的增加，离子电导率提高，最大达10．4×10^-6S／cm（室温），这对固态电解质薄膜来说是足够了。为了测量电解质薄膜的电化学稳定性，组装了LiCoO2／LiSiPON／SnO2薄膜电池，显示出了良好的循环性能。     

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.     

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.     

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.     

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...     

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。     

锂磷氧氮电解质在无机薄膜锂电池中的应用

锂磷氧氮(LiPON,lithium phosphorous oxynitride)薄膜具有较高的离子电导率,极低的电子电导率,很宽的电化学稳定窗口等优点而成为全固态无机薄膜锂电池首选的电解质材料.简要介绍了LiPON薄膜的特性与制备方法,综述了国内外LiPON薄膜为电解质的薄膜锂电池的研究情况,并简要评述了目前薄膜锂电池制备中遇到的困难和今后的研究方向.     

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.     

薄膜型锂离子电池正极材料研究进展

简要介绍了近年来磁控溅射和脉冲激光沉积制膜技术在薄膜型锂离子电池正极材料制备方面的应用研究; 对制膜新工艺及新型正极材料的研究现状进行了概括,认为现阶段新型材料LiFePO4有希望成为薄膜锂电池正极材料的首选,并展望了薄膜型锂离子电池的发展前景.     

锂离子电池电解质六氟磷锂的制备技术

结合国内外对锂离子电池电解质六氟磷锂的研究,介绍了六氟磷锂4种制备方法的研究进展,即气-固反应法、HF溶剂法、配合物法和溶液法,并总结了各方法的优缺点,其中,配合物法和溶液法以其方便快捷等优点成为未来六氟磷锂制备技术的发展趋势。     

软溶胶-凝胶法制备锂离子正极薄膜

近年来有关锂离子电池的研究热点之一是氧化物正极材料,综合评述以锂氧钴为代表的各氧化物性能及其电极的制备,得出一种电极制备新廉洁软溶胶－凝胶法,此法优于其它传统法之处 可一步制成电极,预期其在制备微型锂离子电池领域有很大的应用前景。     

固态锂电池用MOF/聚氧化乙烯复合聚合物电解质(英文)

固态聚合物电解质具有柔韧性好和易于加工的优势,可制备各种形状的固态锂电池,杜绝漏液问题。但固态聚合物电解质存在离子电导率低以及对锂金属负极不稳定等问题。本研究以纳米金属–有机框架材料UiO-66为聚合物电解质的填料,用于改善电解质的性能。UiO-66与聚氧化乙烯(poly(ethylene oxide), PEO)链上醚基的氧原子的配位作用以及与锂盐中阴离子的相互作用,可显著提高聚合物电解质的离子电导率(25℃,3.0×10^–5 S/cm;60℃,5.8×10^–4 S/cm),并将锂离子迁移数提高至0.36,电化学窗口拓宽至4.9V。此外,制备的PEO基固态电解质对金属锂具有良好的稳定性,对称电池在60℃、0.15mA·cm^–2电流密度下可稳定循环1000h,锂电池的电化学性能得到显著改善。     

薄膜电池封装膜弯曲疲劳寿命检测仪的研制

目的为了可靠地检测薄膜电池封装膜弯曲疲劳寿命,设计并制备一台封装膜弯曲疲劳寿命检测仪。方法仪器主要由机械运动机构、运动控制系统、固定保护机构等组成,使用此仪器对薄膜电池封装膜进行试验,研究循环弯曲对其的影响;利用有限元仿真,分析薄膜电池弯曲时封装膜内部的应力变化情况。结果随着弯曲角度的增大,封装膜所受的弯曲应力不断增大;在弯曲循环测试中,随着循环次数的增加,封装膜表面会产生疲劳裂纹,破坏了透明电极的胶合状态,影响了电池的光电性能;获得了封装膜在不同弯曲角度下的疲劳寿命曲线。结论该检测仪操作方便,基于此仪器进行弯曲疲劳寿命检测可有效提高薄膜电池封装的可靠性。     

用于锂电池包装的铝塑膜印刷封装新工艺

目的研发一种铝塑膜印刷封装的新工艺,提高锂电池包装的生产效率。方法通过对铝塑膜表面先涂布、再印刷、后封装的工艺替代行业内铝塑膜包装锂电池的传统工艺,测试新工艺条件下铝塑印刷膜的耐化学性、耐磨性、附着力及光泽度等指标。结果采用新工艺后,不仅可以拓宽印刷种类,提升生产效率,而且能够实现高精度印刷作业,提高铝塑膜的印刷质量。试验表明,该工艺条件下的铝塑印刷膜耐化学性和耐磨性优良,附着牢度可达100%,平均光泽度为8.4。结论新工艺相比传统工艺具有较强的先进性,可适用于手机锂电池的铝塑膜印刷封装作业。     

基于锂盐的新型锂电池电解质研究进展

随着新能源汽车、可携带式电源和储能等领域的快速发展, 人们对锂电池性能提出了更高的要求, 高性能锂离子电池的重要性日益突出。电解质是锂离子电池的重要组成部分, 对于电池的输出电压、倍率性能、适用温度范围、循环性能和安全性能等有着重要的影响。而锂盐作为液体电解质(电解液)的关键组分, 是决定电解液性能的重要因素。电解液中不同种类的锂盐及其在溶液中不同的溶剂化状态, 会对电极/电解液界面的成膜性能和锂离子的迁移行为等产生重要影响, 进而显著影响电解液的电化学性能。本文介绍了近年来新型电解质锂盐的性质特点和在不同种类电池中的应用。同时, 单一的锂盐不能完全满足锂电池对电解液的要求, 因而人们尝试采用复合锂盐使功能更完善, 催生了多盐体系电解液。多盐体系电解液在拓宽电池工作温度、抑制金属离子溶出和提高倍率性能等方面表现出明显优势。同时, 借助于浓度的提升改变锂离子的溶剂化结构, 研究人员提出了高浓度电解液。高浓度电解液在防止石墨剥离、拓宽电解液电化学窗口、抑制铝箔腐蚀和提高金属锂沉积/溶出性能等方面具有明显优势。并且, 本文重点讨论了这两种电解液对电池性能提升的机理。最后, 对锂盐基电解液尤其是这两类新型电解液的发展趋势和应用前景进行了展望。     

锂离子电池PEO-LATP/LAGP陶瓷复合电解质膜的制备与性能表征

设计并制备了PEO-LATP/LAGP陶瓷复合电解质. 使用NASICON结构的Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃ (LATP)或 Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃ (LAGP)作为陶瓷基体, 以PEO为粘结剂, 得到了均匀、厚度仅为20 μm的复合电解质膜. 通过电化学性能表征发现当w(LATP/LAGP):w(PEO)=7:3时, 复合电解质膜具有最高的室温电导率, 达到0.186 mS/cm (PEO-LATP)与0.111 mS/cm (PEO-LAGP). 通过充放电循环实验表明, Li/复合电解质/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2电池的首次放电容量达170 mAh/g. 使用PEO-LATP复合电解质的电池在循环时有较大的容量衰减, 而使用PEO-LAGP复合电解质则循环性能有明显的改善, 在10次循环后仍保持在150 mAh/g.