Li 6 PS 5 X型固体电解质的制备及性能研究

发布时间：2023-03-24 20:56

　　全固态锂离子电池使用固体电解质取代易燃、易泄露和热稳定性差的液态有机电解液,有效缓解了液态锂离子电池中存在的安全隐患;全固态锂离子电池还具有循环寿命长,能量密度高等优点,有望应用到电动汽车和智能电网等大规模储能领域。固体电解质是全固态电池中重要的组成部分,因此,开发具有优异性能的固体电解质是提高全固态电池性能的先决条件。另外,全固态电池中存在较大的界面阻抗,因此,降低其界面阻抗是提高全固态电池性能的另外一种方法。本文以Li₂S、P₂S₅和LiCl为起始原料,制备Li₆PS₅X(X=Cl、Br、I)固体电解质,并对其结构和电化学性能进行表征,实验结果表明在Li₂S稍微过量的条件下使用固相烧结法制备的Li₆PS₅Cl具有高达1.8×10^-3 S/cm的室温离子电导率。将Li₆PS₅Cl包覆于MoS₂电极材料上,用该电极材料所组装的...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 固体电解质
        1.2.1 氧化物固体电解质
        1.2.2 硫化物固体电解质
    1.3 全固态电池
    1.4 论文的研究目的与内容
第2章 实验方法及测试表征
    2.1 实验材料及样品制备
        2.1.1 化学试剂及设备
        2.1.2 硫化物固体电解质的制备
        2.1.3 全固态电池的组装
    2.2 材料性能表征
        2.2.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.2.2 拉曼光谱(Raman)
        2.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM)
        2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
    2.3 电化学性能测试
        2.3.1 交流阻抗测试(EIS)
        2.3.2 电导率(σ)及活化能(E_a)的计算
        2.3.3 循环伏安测试(CV)
        2.3.4 直流极化测试(DC)
        2.3.5 电解质材料和金属锂稳定性测试
        2.3.6 恒流充放电测试
第3章 硫银锗矿型电解质Li₆PS₅X的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 性能表征
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 电化学性能测试
        3.3.3 全固态电池性能测试
    3.4 本章小结
第4章 O掺杂Li₆PS_5-xO_xBr电解质的制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 Li₆PS_4.7O_0.3Br的理论研究
        4.2.2 样品的制备
        4.2.3 物相表征
        4.2.4 电化学性能表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 电化学性能测试
        4.3.3 全固态电池性能测试
    4.4 本章小结
第5章 溶液法制备Li₆PS₅Cl的过程及性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 样品制备
        5.2.2 性能表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 物相分析
        5.3.2 电化学性能测试
        5.3.3 全固态电池性能测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3769833