应用于锂离子电池的无机晶态固体电解质导电性能研究进展

固体电解质是电解质材料的一个重要种类,利用固体电解质组装全固态电池是解决锂离子电池安全性差,能量密度低等问题的有效方法。围绕着几类重要的无机晶态固体电解质,包括：钙钛矿型、钠快离子导体型(NASICON)、锂快离子导体型(LISICON)、硫代–锂快离子导体型(thio-LISICON)、石榴石型,对晶体结构、合成工艺及其与电极材料匹配性能的研究进展进行综述,并着重讨论了无机晶态固体电解质应用于锂离子电池的导电机理以及提高离子电导率的原则与方法。     

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。     

图书资讯

锂离子电池电解质郑洪河等编著49.00元锂离子电池是现代电化学发展的成功范例。电解质作为锂离子电池的关键材料影响甚至决定着电池的比能量、寿命、安全性能、倍率充放电性能和高低温性能等多种宏观电化学性质。该书集中反映了许多国际、国内有关锂离子电池电解质的最新研究成果,系统介绍了有机液体电解质、聚合物电解质、室温离子液体电解质、无机固体电解质和水系电解质用于锂离子电池的专门知识,明确了各类电解质体系的发展现状、存在问题和优化方法,集中展现了锂离子电池电解质研究的新理论、新应用和新动态。该书的编著力求概念明确、思路清晰、内容全面、深入浅出,对从事锂离子电池与功能电解质的研发人员具有较高的参考价值和指导意义,也可供化学、化工、材料和环保等领域的研究人员以及相关专业的高等院校师生参考与学习。     

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...     

无机纳米颗粒在锂离子电池复合电解质中的应用

制备具有高孔隙率、高热稳定性、高离子传导性以及优异机械性能和高储存模量的电解质是当今锂离子电池研究领域的热点问题,但是使用单一聚合物基质基本无法满足这些特性,向单一聚合物电解质中添加无机纳米粒子,制备复合电解质是一种简便的、有效的途径制备综合性能优异的电解质体系。无机纳米粒子不仅能够改善聚合物电解质的物理特性,而且还能够抑制锂枝晶的生长,提升电池的循环性能。本文详细讨论了无机纳米颗粒在锂离子电池电解质改性中的应用,包括无机纳米颗粒的填充、涂覆、原位生成以及填充非织造电解质等;为进一步研究和开发具有机械稳定性、化学惰性和优异电化学性能的新型复合电解质体系提供了新的思路和方向。     

高镍锂离子电池三元材料NCM电解质的应用

高镍三元正极材料成本低、比容量高,符合锂离子电池可持续发展的理念,被认为是下一代的主流正极材料。但是,高镍材料需搭配合适的电解质才能有效发挥其性能,而这一研究很少被关注。因此,总结并选择适配的电解质对于高镍锂离子电池来说格外重要。本文简述了锂离子电池电解质的一般组成及其产生的电解质类型,重点综述了有机液体电解质、固体电解质及离子液体基电解质在高镍三元材料电池中的应用,并通过电解质的量化计算进行了验证总结。分析表明,离子液体-有机溶剂混合电解质在高镍三元材料（NCM）电池中具备更好的循环效果,同时满足了电池安全稳定的要求,更适合作为高镍材料电池的电解质。最后,针对混合电解质各溶剂间的相互作用机理及Li⁺传输等分子动力学研究进行了展望。     

全固态锂离子电池技术进展及现状

锂离子电池电解质多为有机液体,易燃易爆、安全性差。用固态电解质制备的全固态锂离子电池,具有电化学窗口宽、能量密度大和安全性高等优点,是电动汽车和规模化储能应用的理想化学电源。本工作主要介绍了全固态电解质的电解质材料及电极/电解质界面调控与机理问题,为改善固/固界面相容性及降低界面阻抗方面提供解决方案。阐述了目前主流的正负极材料、全固态锂离子电池的设计及目前的专利申请状况,简要讨论了全固态锂离子电池面临的主要问题,并从产业应用角度展望了其应用现状和未来发展趋势,为从业者全面了解全固态电池的发展提供有利依据。     

体型无机全固态锂离子电池研究进展

体型无机全固态锂离子电池具有无安全隐患、使用温度范围广、能量密度高以及循环寿命长等优势,是未来锂离子电池的发展趋势,然而高性能全固态电池的制备仍然是研究中的难点和热点。围绕不同的制备方法,对体型无机全固态锂离子电池的结构设计、界面问题、容量性能、能量密度和循环性能的研究进展进行综述,并着重讨论了提高固态电解质综合性能、改善电极层与固态电解质层间界面问题以及合理设计电池结构的原则和方法。     

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。     

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。     

锂离子电池隔膜的成型工艺新进展

电池隔膜在锂离子电池组件中起着桥连作用,综述了近年来以微孔聚烯烃、无纺布、有机/无机复合材料以及凝胶聚合物电解质为膜材料的锂离子电池隔膜研究现状,根据隔膜制备的原理和特点,对最为常见的干法、湿法、静电纺丝法制备膜材料做出了具体的概括,并列举了最新的湿法抄造、熔喷纺丝和相转化制备工艺,展望了开发锂离子电池隔膜新材料和新工艺的发展方向。     

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。全固态锂离子电池以传统固体氧化物作电解质时,比有机电解液和固体硫化物中的离子电导率低很多。该电解质不仅有高的化学稳定性和宽的电化学窗口,而且在室温下的离子电导率比有机电解液的电导率还高出两个数量级。该固体电解质与正极不会发生副反应和材料剥离,且界面阻抗能低到和普通的液态锂离子电池接近,但界面阻抗的活化能小很多。     

聚合物及离子液体电解质在锂二次电池中的应用

系统地介绍了锂离子二次电池电解质,特别是聚合物电解质及离子液体电解质的应用研究现状。开发具有高能量密度、稳定的充放电性能、循环寿命长、可塑性、高安全性与低成本的锂离子电池是当前的研究热点。离子液体具有较高的离子电导率、宽电化窗口,且无蒸汽压,而聚合物具有良好的机械加工性能。二者的结合将为锂离子电池电解质的研究提供了新的开发思路。     

锂离子二次电池

本发明提供一种具备正极、负极和固体电解质，由于界面电阻小，因而电池容量高，且充放电循环特性良好，能够长期稳定使用的锂离子二次电池。     

新型锂电复合电解质的性能研究

固体电解质被认为是解决锂金属电池安全隐患和循环性能的关键,然而较低的离子电导率和较差的界面相容性限制了固态锂电池的进一步发展。本文将Li_(10)GeP_2S_(12)粉末和聚合物单体聚乙二醇甲基醚丙烯酸酯(PEGMEA)复合并完成原位聚合,从而制备出具有高电导率和良好界面相容性的有机无机复合固态电解质。在钴酸锂电池充放电测试中,实现了室温下经0.2C倍率充放电200次后,仍有76%的高容量保持率。对于发展高能量密度、高安全性、高循环寿命的全固态锂离子电池提供了重要参考价值。     

全固态锂离子电池硫化物电解质的研究进展

目前,锂离子电池已经广泛地应用于交通、通讯、便携式电子产品及电动工具等领域。传统的锂离子电池采用液体电解液,存在易挥发、易泄漏、抗冲击性能差等缺点,存在安全隐患。全固态电解质具有热稳定性高、循环寿命长、抗震动性能好等优点,是锂离子电池取代液体电解液的一种理想替代方案。硫化物电解质体系具有离子导电率高、制备简便、电化学窗口宽等优点,已经成为全固态锂离子电池的研究热点。综述了全固态锂电池Li₂S-P₂S₅基电解质的最新研究进展,总结了各种性能改进方法,并对其应用前景做了展望。     

六氟磷酸锂的制备工艺研究进展

LiPF6作为一种新型的锂离子电池电解质材料,具有良好的导电性和电化学稳定性,目前市场上的二次锂离子电池一般采用LiPF6作为其电解质。本文介绍了以无水氟化氢为溶剂的传统制备方法以及其它几种在不同溶剂中生产LiPF6的方法,并分析了其优缺点,认为溶剂法是今后工艺开发的主要方向。     

可逆固体氧化物燃料电池氧电极材料的研究进展

可逆固体氧化物燃料电池（RSOC）是一种集固体氧化物燃料电池（SOFC）和固体氧化物电解池（SOEC）于一体的全固态电化学能源转换装置,可以将燃料中的化学能和电能相互高效转化。本文基于RSOC的工作过程和氧电极的电催化机理,分析和讨论氧电极结构的分层问题及对其材料的要求。本文按照单钙钛矿型（锰基、钴基、铁基）、双钙钛矿型和非钙钛矿型氧电极的研究现状进行分类综述,分别从氧电极材料的制备、极化电阻、电催化活性及其与不同的电解质和燃料极材料相匹配几个方面,讨论RSOC在SOFC和SOEC模式下的放电和电解的行为,分析RSOC氧电极的特性。针对氧电极与电解质分层的问题,提出制备中间过渡层、开发新型具有超氧化学计量比和高氧离子传导速率的氧电极材料以及制备一体化对称电池的解决方案,并指出双钙钛矿将是RSOC氧电极的重要候选材料之一。本文将为RSOC氧电极的设计、制备和优化提供重要的参考和依据。     

化学工业出版社好书推荐

固体氧化物燃料电池新型材料马文会、于洁、陈秀华著本书主要结合国内外固体氧化物燃料电池材料的研究进展,探讨钙钛矿型复合氧化物电解质材料、阴极材料和阳极材料及其组成单电池的制备工艺和性能,以期对固体氧化物燃料电池技术的研究有所推动。可供从事固体氧化物燃料电池和新材料研究与开发的科研人员、企事业单位的技术人员和管理人员阅读,也可供能源、化学、材料等相关专业教师和学生参考。