锂电池固态电解质新材料问世

近日,丰田中央研发实验室开发了一种有望用于高功率和高能量的全固态锂离子电池的固体电解质新材料。该材料用于正极为钴酸锂、负极为锂单质的锂离子电池时,具有优异的充放电性能和循环性能。     

有机无机复合固态电解质的制备及电性能研究

本文以聚环氧乙烯(PEO)为基体,添加无机固态电解质颗粒(LA),通过超声分散法制备出电化学性能优异且具有自支撑柔性的有机无机复合固态电解质膜,并组装扣式电池测试电性能,包括离子电导率、电化学窗口、锂离子迁移数及界面阻抗,得出LA对电解质膜电性能的影响.     

Li+电池固态聚合物电解质研究进展

固态聚合物电解质具有高安全性、高成膜性和黏弹性等优点,并与电极具有良好的接触性和相容性,是实现高安全性和高能量密度固态Li⁺电池的重要电解质体系。然而聚合物电解质室温离子电导率较低（10^-8~10^-6 S·cm^-1）,不能满足固态聚合物电池在常温运行的需求。因此,在提高离子电导率、机械强度和电化学稳定性等本征属性的基础上,同时探究改善电解质/电极的界面处及电极内部的离子输运是研发固态聚合物Li⁺电池面临的关键问题。主要从改性聚合物电解质用以提高Li⁺电池电化学性能的角度出发,综述了凝胶聚合物电解质、全固态聚合物电解质和复合固态电解质中的离子输运机制及其关键参数,总结了近年来聚合物电解质的最新研究进展和未来的发展方向。     

锂离子电池中有机-无机复合固态电解质的研究进展

在新一代储能领域中,相比于传统的有机液态电池,全固态电池具有安全性高、能量密度高和循环寿命长等优势,对其电解质的研究更是关注的重点.有机-无机复合固态电解质结合了无机固态电解质高强度、高稳定性、高离子电导率与聚合物固态电解质的质软、易加工的优势,是目前最有潜力的电解质体系.对锂离子固态电解质的基础进行了简介,并着重对有...     

锂电池有机-无机复合固态电解质研究进展

有机-无机复合固态电解质是锂离子电池材料的研究热点,由于其兼有聚合物与无机电解质的优点而有望成为下一代全固态锂离子电池的重要组成部分.在这篇综述中,以不同种类的无机填料为依据,总结了常见的复合电解质研究形式,对其最新进展进行了综述.从工作的新颖性、性能提升和实用性等方面考察,对最新研究的不同种类无机填料对复合电解质性能...     

NASICON型钠离子导体固态电解质研究进展

地球上有限的锂资源以及传统液态电解质的安全性问题使得开发全固态钠离子电池势在必行。钠离子固态电解质作为全固态钠电池的核心部件,对提高电池的安全性和电化学性能具有极其重要的作用。NASICON型固态电解质Na_1+xZr₂Si_xP_3–xO₁₂(0≤x≤3)因其独特的3D开放微观结构、化学/热稳定性好等优点而受到广泛关注,近几年在材料开发和性能优化方面取得长足进步。为了更好地了解该类材料的研发进展和最新动态,本文综述了近年来Na_1+xZr₂Si_xP_3–xO₁₂在晶体结构、离子传输机制、粉末制备方法以及电解质片烧结方法等关键特性方面的研究进展,深入分析了Na_1+xZr₂Si_xP_3–xO₁₂目前面临的挑战：离子电导率较低和电极–电解质界面接触差2大问题,重点介绍了其针对性...     

荧光聚氨酯固态锂电池电解质的制备及性能

以聚碳酸酯二元醇(PCDL)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料,1,4-丁二醇(BDO)和荧光小分子二元醇N,N-二羟乙基苯胺-β-三联吡啶(TPPDA)为扩链剂,制备了一种热塑性荧光聚氨酯,其与双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)共混制备了荧光聚氨酯电解质(FPU)。采用傅里叶变换红外光谱仪、荧光光谱仪、拉伸测试仪、同步热分析仪、电化学工作站和电池测试仪对制备的电解质进行了结构、光学性能、力学性能、热稳定性能和电化学性能的测试与分析。结果表明,随着膜内LiTFSI质量分数的增加,荧光强度增大;LiTFSI质量分数为30%制备的荧光聚氨酯电解质膜(FPU-3)拉伸强度达到4.5 MPa,电导率达到1.03×10~(–4) S/cm;采用LiTFSI质量分数为30%的荧光聚氨酯电解质膜与磷酸铁锂正极和锂金属负极组装的全固态电池表现出良好的倍率与循环性能,在80℃、0.2 C和1.0 C倍率下首次放电比容量分别达到164和112 mA·h/g。     

高分子固体电解质与二次锂电池

总结了不同结构的聚醚金属盐络合物的离子导电行为的进展，以及用这类络合物作电解质的二次锂电池的研究现状。     

镁电池用无机固态电解质研究进展

人们对开发新一代电池系统越来越感兴趣,这种新电池系统要比锂电池有更高的能量密度.镁电池因其高电极电位、优越的安全性和丰富的镁金属储量而成为最终取代锂离子电池的最可行的选择.但是,由于电解质的发展受阻,迄今为止,镁离子电池还没有普及.缺乏合适的电解质材料.Mg2+电导率上有一定的挑战性.镁电池无机固态电解质的发展决定着镁...     

锂离子电池固态电解质的研究进展

固态锂离子电池具有安全性能高、能量密度大、工作温区广等优点,是锂离子电池领域的研究热点。固体电解质的研究是固态锂离子电池实现应用的先决条件,目前国内外研究较多的有晶态的LISICON结构、钙钛矿结构、石榴石结构电解质和非晶态的氧化物、硫化物、氮氧化物电解质。概述了锂离子电池固态电解质的研究进展,对各种电解质的发现过程、晶体结构、电导率等性能进行了详细的介绍。     

锂离子电池固态电解质的研究进展

固态锂离子电池具有安全性能高、能量密度大、工作温区广等优点,是锂离子电池领域的研究热点。固体电解质的研究是固态锂离子电池实现应用的先决条件,目前国内外研究较多的有晶态的LISICON结构、钙钛矿结构、石榴石结构电解质和非晶态的氧化物、硫化物、氮氧化物电解质。概述了锂离子电池固态电解质的研究进展,对各种电解质的发现过程、晶体结构、电导率等性能进行了详细的介绍。     

锂离子电池用固态电解质的研究现状与展望

目前商业化的锂离子电池多使用有机液态电解质,存在易燃易爆、易泄露等安全风险,而采用固态电解质替代有机液态电解质可以有效提高电池安全性。锂离子电池用固态电解质又可分为无机固态电解质和有机——即聚合物固态电解质。无机固态电解质对高温或其他腐蚀性环境适应性好,适用于在极端工作环境中刚性电池等领域;聚合物固态电解质在柔韧性和可加工性上则优势明显,适用于柔性电池等领域,但这些材料均尚有问题待解决。无机-有机复合的方式,有望综合两种材料的优势,取长补短,提高固态电解质的综合性能和实用价值。     

柔性硫化物固态电解质研究进展

采用固态电解质的固态锂电池有望从根本上提高电池的安全性能及能量密度,被认为是最具应用前景的下一代电池技术之一.在诸多固态电解质中,硫化物固态电解质由于超高的离子电导率被认为最具实用化前景,但固态电解质膜易碎、难以加工等问题严重阻碍了其在固态电池中的应用.近年来,大量研究成果表明在固态电解质中引入柔性聚合物或柔性支撑载体...     

日本开发出“超离子”固态锂电池

最近,日本一个研究小组开发出一种能像电解液一样产生电流的固态电介质,并用其制造出了固态锂电池,其导电性可达到现有液态锂离子电池的水平。     

锂离子电池固态聚合物电解质研究进展

电解质是制备高功率密度和高能量密度、长循环寿命的锂离子电池的重要材料之一,而聚合物电解质是实现全固态锂离子电池的关键技术.总结近几年来为提高聚合物电解质电导率所作研究的新进展,并提出了今后的研究方向.     

聚合物基镁离子固态电解质的研究进展Q

镁离子电池因其比容量高、资源丰富、环境友好、安全性高(无枝晶)等优势,在储能电池领域脱颖而出.然而,镁金属负极在液态电解质中易钝化,导致其电化学性能不佳.因此,开发高效适用的固态电解质对实现高性能、实用化镁离子电池至关重要.聚合物电解质具有优异的机械稳定性、电化学稳定性、热稳定性且离子电导率高、成本低.但镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用限制了其在固态电解质中的解离与扩散.从纯固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、复合聚合物电解质3个方面综述了国内外聚合物基镁离子固态电解质的离子电导率对解决镁金属负极钝化效应的贡献及其应用研究进展,指出聚合物基镁离子固态电解质当前面临的挑战并对其研究方向进行了建议和展望.     

固态聚合物电解质性能提升方法的研究进展

商用锂离子电池由于使用危险和易燃的液体电解质,容易发生火灾和泄漏问题,存在安全隐患。全固态锂离子电池由于其安全性和潜在的高能量密度优势,被认为是下一代能量存储设备。固态聚合物电解质作为全固态锂电池的关键部件,具有良好的不可燃性和对锂金属阳极的适应性,近年来受到广泛关注。但其离子导电性低、力学性能差以及循环寿命不足等限制了其实际应用。根据近年来的研究进展,本文总结了优化固态聚合物电解质性能的方法,包括增加离子电导率,提高电压稳定性、抑制枝晶形成、增加离子选择性和降低界面电阻等,并简要分析了聚合物电解质的现状和发展前景,为固体聚合物电解质基电池的广泛应用奠定了基础。     

安全固态锂电池室温聚合物基电解质的研究进展

目前,大多数聚合物固态电解质在室温下离子电导率较低,约为10^–8 ~10^-6 S /cm,且对温度存在着较大的依赖性,仍无法满足高性能室温固态锂电池的实际应用需要。基于此,本文先介绍了室温聚合物电解质在锂离子电池中应用的主要研究进展及其优缺点。然后,从物理调控、化学调控等多角度重点阐述了室温聚合物电解质（包括全固态聚合物电解质、准固态聚合物电解质）的制备工艺、优化与改性方法、作用机理等在电池中应用的主要研究进展和现状。最后,对锂离子电池用室温聚合物电解质存在的挑战和未来可能发展趋势进行了展望。     

固态锂电池中的界面优化

全固态锂电池由于高安全性、高能量密度、宽电化学窗口受到研究者的关注,但是在实际应用中也存在一些问题,如固态电解质和电极材料之间为刚性接触,界面电阻大;锂金属较为活泼,与电解质接触易发生副反应导致界面不稳定;硫化物固态电解质对空气不稳定,生产成本高等.综述了电极材料与氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、聚合物固态电解质的...