锂离子固体电解质Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 （PO 4 ） 3 及薄膜电池LiMn 2 O 4 /Li 1

发布时间：2021-09-13 21:04

　　薄膜锂离子电池是一种薄膜化、微小化、多功能化的锂离子电池,因其可以应用于智能卡、微设备、传感器、集成电路等方面,引起了人们的关注。但是,薄膜电池主要是在其他衬底和基片上研制的,使得研制过程较为复杂、电池成本较高。为解决这一问题,本文对固体电解质Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3及其烧结片进行了研究,并以其为基片研制了薄膜锂离子电池Li Mn2O4/Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3/Li4Ti5O12。采用高温固相法合成了固体电解质Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3,通过X射线衍射、扫描电子显微镜分析材料的物相和形貌,采用电化学阻抗测试材料的电化学性能。结果表明:900℃条件下恒温反应10h合成了纯相Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3,颗粒大小均匀,其离子电导率为3.07×10-4S/cm。通过改变Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3基片的烧结温度和烧结时间,探讨了基片的最佳烧结工艺。采用X射线衍射、扫描电子显微镜分析材料的物相和形貌,采用电化学阻抗测试材料的电化学性能。结果表明:Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3结晶性较好,Li1.3Al... 

【文章来源】：吉首大学湖南省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 无机全固态薄膜电池的概述
        1.2.1 无机全固态薄膜电池的定义
        1.2.2 无机全固态薄膜电池的发展
        1.2.3 无机全固态薄膜锂离子电池的工作原理
        1.2.4 无机全固态薄膜锂离子电池的性能
    1.3 无机全固态薄膜锂电池的构成
        1.3.1 固体电解质材料
            1.3.1.1 晶体型无机电解质
            1.3.1.2 非晶体固体电解质
            1.3.1.3 固体电解质的制备方法
        1.3.2 正极薄膜材料
        1.3.3 负极薄膜材料
    1.4 选题依据及主要研究内容
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 论文的主要研究内容
第2章 锂离子固体电解质Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 的合成研究
    2.1 引言
    2.2 实验器材
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 材料的合成
    2.4 Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 材料的性能分析
        2.4.1 DSC-TG分析
        2.4.2 X-射线衍射分析
        2.4.3 扫描电镜分析
        2.4.4 交流阻抗分析
    2.5 本章小结
第3章 固体电解质Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 烧结片的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验器材
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 材料的合成
        3.3.1 Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 的合成
        3.3.2 Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 烧结片的制备
    3.4 材料分析
        3.4.1 DSC-TG分析
        3.4.2 X-射线衍射分析
        3.4.3 扫描电镜分析
        3.4.4 交流阻抗分析
            3.4.4.1 烧结温度对Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 导电性的影响
            3.4.4.2 烧结时间对Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 烧结片导电性的影响
    3.5 本章小结
第4章 无机玻璃体添加剂对Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 的性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验器材
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 材料的合成
        4.3.1 Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 的合成
        4.3.2 添加玻璃体的Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 烧结片的制备
    4.4 材料的分析
        4.4.1 X-射线衍射分析
        4.4.2 扫描电镜分析
        4.4.3 交流阻抗分析
    4.5 本章小结
第5章 无机固态Li Mn_2O_4/Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO4)3/Li_4Ti_5O_(12)薄膜锂离子电池的研究
    5.1 引言
    5.2 实验器材
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验的主要仪器
    5.3 样品的制备
        5.3.1 Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3 烧结片的制备
        5.3.2 喷雾热解法制备Li Mn_2O_4正极薄膜
        5.3.3 喷雾热解法制备Li_4Ti_5O_(12)负极薄膜
        5.3.4 Li Mn_2O_4/Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3/Li_4Ti_5O_(12)锂离子薄膜电池的制备
    5.4 材料性能分析
        5.4.1 X-射线衍射分析
        5.4.2 扫描电镜分析
        5.4.3 Li Mn_2O_4/Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3/Li_4Ti_5O_(12)薄膜电池的电化学分析
            5.4.3.1 恒流充放电
            5.4.3.2 循环性能
    5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3395346