锂离子固体电解质的研究回顾

回顾了具有LISICON结构、NASICON结构、钙钛矿型结构的晶态锂离子固体电解质及氧化物、硫化物、氧化物与硫化物混合型玻璃态锂离子固体电解质的研究情况,介绍了锂离子固体电解质薄膜的研究现状。从研究情况来看,无论是晶态还是玻璃态锂离子固体电解质的室温离子电导率都已达到或超过10-3S·cm-1,与有机液态电解质离子电导率不相上下,且合成工艺已大为简化,因此,只要改进固体锂离子蓄电池的设计和制作技术,很可能实现固体锂离子蓄电池的商业化。而对固体锂离子薄膜电池来说,用射频磁控溅射技术制成的Li/xLi2O yP2O4 zPON/LiCoO2薄膜电池具有良好的性能,已基本达到商业化要求。     

无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池的研究进展Ⅱ玻璃态锂无机固体电解质

玻璃态锂无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池具有安全、循环性能好和电化学阻抗小等突出优点.分类介绍了玻璃态锂无机固体电解质的组成与导锂机理,归纳了提高其导电性的方法,如添加锂盐、使用混合网络形成物和形成玻璃-陶瓷电解质等.展望了这类电解质材料在锂及锂离子蓄电池中的应用前景.     

日本开发出高电导率固体电解质材料

锂离子无机固体电解质是先进锂电池材料研究的重点之一,对锂电池未来的发展起到非常重要的作用。锂离子无机固体电解质材料的主要类型包括钙钛矿型、NASICON型、LISI-CON型、Li3N型、玻璃态氧化物、玻璃态硫化物及其它无机固态电解质等。固体电解质材料具有良好的电化学稳定性和热稳定性,长寿命的优点,但是固体电解质低电子电导率的特性     

三价离子取代NASICON型固体电解质的制备及其性能

采用磷酸溶液法制备了Li_(1.3)Y_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(LYTP)、Li_(1.3)La_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(LLaTP)、Li_(1.3)In_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(LInTP)三种NAS ICON型固体电解质。讨论了粉末烧结温度、电解质片烧结温度对电解质电导率的影响,结果表明:当电解质粉末的烧结温度为800℃、电解质片的烧结温度为900℃时,所制备电解质的电导率最大,电导率分别为1.85×10~(-4)、1.82×10~(-4)、1.27×10~(-4)S/cm。以制得的LYTP电解质片为电解质,LiFePO_4为正极,组装了固态电池,电池在60℃充放电时,1 C下循环100圈的容量保持率为85%。     

锂离子蓄电池固体聚合物电解质研究进展

固体聚合物电解质具有质轻、安全、易加工等优点 ,在锂离子蓄电池中具有巨大的应用价值。主要综述了各类聚合物电解质的研究工作 ,特别是聚氧乙烯 (PEO)、聚丙烯腈 (PAN )、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA )、聚偏氟乙烯 (PVdF)等聚合物电解质的研究与发展 ,并对面临的问题和今后的发展作了简单介绍。     

锂镧锆氧固体电解质烧结方法的研究进展

长期以来,安全问题一直是制约锂电池发展应用的瓶颈。用固态电解质代替液体电解液是突破此瓶颈的最有效方法之一。固态电解质Li₇La₃Zr₂O₁₂离子电导率高、电子电导率低、电化学稳定窗口宽,而且与Li负极接触电化学稳定性好,应用潜力大,故Li₇La₃Zr₂O₁₂的烧结制备方法一直是电池领域的研究热点。阐述了Li₇La₃Zr₂O₁₂的烧结方法,包括固相烧结法、微波烧结法、助烧剂辅助烧结法、场助烧结法、高温快速烧结法,总结了它们各自的特点。为优化现有烧结方法工艺以及寻求更好烧结方法提供参考,对烧结方法的发展方向进行了展望。     

LaGaO3基固体电解质的研究进展

综述了具有较高氧离子电导率的掺杂钙钛矿型LaGaO3基固体电解质近年来的研究进展.总结了通过掺杂和制备工艺改进,提高电解质在离子导电性、机械性能和稳定性方面的新成果.     

PEO基聚合物-陶瓷复合固体电解质研究进展

全固态电池(ASSB)由于能量密度高、热稳定性好、安全可靠而受到广泛关注。固体电解质是其关键部件。聚环氧乙烷(PEO)基聚合物-陶瓷复合固体电解质(CSE)体系具有物美价廉、安全可靠的特点,研究颇为广泛,适用于高性能ASSB。总结了PEO基聚合物-陶瓷CSE的最新进展。从组分、电化学性能、无机陶瓷颗粒结构和离子导电机理进行了分析总结,介绍了PEO基聚合物-无机陶瓷CSE的设计方向、主要挑战和应用前景。     

LaGaO3基固体电解质的研究进展

综述了具有较高氧离子电导率的掺杂钙钛矿型LaGaO3基固体电解质近年来的研究进展.总结了通过掺杂和制备工艺改进,提高电解质在离子导电性、机械性能和稳定性方面的新成果.     

中温SOFC用LaGaO3基固体电解质的制备

采用固相反应法成功制备了镓酸镧基固体电解质粉体(La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ),X射线衍射分析表明,经1 500 ℃煅烧24 h合成粉体为单相结构,并讨论了煅烧时间、煅烧温度对粉体物相的影响。测试结果表明,粉体的平均粒径为1 μm;粉体经过1 500 ℃下烧结15 h,得到相对密度为99%的陶瓷,采用交流阻抗测试电导率,800 ℃时离子电导率为0.12 S/cm,且高温下(≥650 ℃)活化能为0.8 eV,低温下(≤650 ℃)为1.09 eV。     

锂离子电池聚合物电解质的研究进展

综述了固体聚合物电解质和凝胶聚合物电解质的组成、性能,并对聚合物种类和聚合方法进行了分类说明,对聚合物电解质的发展前景进行了预测。     

锂离子电池聚合物复合电解质研究介绍

本文介绍了固体粒子/聚合物复合电解质的研究情况，着重研究了固体粒子的加入对电解质性能的改善作用，并探讨了复合电解质的导电机理。     

Modeling and Characterization of Electrical Transport in Oxygen Conducting Solid Electrolytes

A model for the electrical conductivity in acceptor-doped oxides which involves an association between the acceptor-dopants and oxygen vacancies resulting in donor centers is considered. The model relates the behavior of the electrical conductivity with the temperature, ambient atmosphere and band structure. The predictions of the model are compared to experimental data for ZrO₂:16% Y and SrCeO₃:5% Yb oxygen conductors and some band structure parameters have been determined.     

Solid Electrolyte Materials, Devices, and Applications

This paper outlines the development status, issues, and applications of several solid electrolyte electrochemical devices currently being developed by Ceramatec and its partners. Ceramatec and its commercial partner Air Products and Chemicals, Inc., (APCI) have successfully developed and demonstrated an electrochemical device that utilizes a ceria-based, solid electrolyte to separate oxygen from air [1, 2]. Other oxygen separator projects utilize ion transport membrane(s) (ITM) composed of mixed ionic and electronic conductors to transport oxygen ions across the membrane by means of a pressure differential driving force to generate high purity oxygen or a chemical reaction driving force to produce synthesis gas from methane (ITM Syngas).Ceramatec, in partnership with SOFCo, demonstrated kilowatt class solid oxide fuel cell (SOFC) stacks operating on a variety of fuels such as pipeline natural gas and reformed diesel. Ceramatec is presently working with Cummins and SOFCo to develop low cost modular fuel cells under the Department of Energys Solid-state Energy Conversion Alliance (SECA) initiative. Some of Ceramatecs other programs are focused on development of gallate electrolyte based fuel cells [3] and metallic bipolar plates [4] for lower temperature operation.     

烧结温度对Na_2O·5Al_2O_3电解质性能的影响

在Na2O·5 Al2O3电解质体系中,利用X射线衍射分析(XRD)和交流阻抗谱(EIS)等测试技术考察了烧结温度对b"/b相的形成、体密度和离子电导率的影响。研究表明,Na2O·5 Al2O3固体电解质中b"相的含量随烧结温度的增加而降低,但电解质的体密度和离子导电性能随烧结温度的升高而增加。     

原位复合SiO2对聚合物电解质导电性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,LiClO4为添加盐原位复合制得了PEO基聚合物电解质,并在原位复合的同时加入硅烷偶联剂KH560对生成的纳米SiO2表面改性,制得改性聚合物电解质.交流阻抗测试结果表明,原位复合SiO2的聚合物电解质,导电性能明显改善,而原位复合偶联剂改性SiO2的聚合物电解质,导电性能的改善更加明显.扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)测试结果从不同的方面解释了导电性能改善原因.     

固态电子转换开关应用仿真研究

针对最严重的电能质量问题电压跌落 ,建立了一种使用固态电子转换开关治理的模型 ,采用基于广义瞬时无功功率的快速检测电压跌落的算法和解决谐波分量影响检测精度的问题的方法 ,并通过控制策略的优化解决实际运行中主、备用电源电压幅值相位不一致时的切换问题。仿真结果验证了提出的模型和控制策略。     

SSR在TSC装置中应用的实验研究

对低压配电系统中的无功补偿电容器,采用过零固态继电器(SolidStateRelay,SSR)来动态投切。文中对过零固态继电器的投入和切除过程进行了详细的理论分析和实验研究,为应用于TSC装置中固态继电器的参数选择提供了依据。