石榴石型固态电解质的制备及电化学性能研究

发布时间：2023-01-29 19:47

　　锂离子电池使用易燃的液态电解质,导致其安全性能低,因此,具有固体电解质的全固态电池因具备高能量密度、高安全性、高稳定性,引起了人们的关注。其中,石榴石结构固体电解质Li₇La₃Zr₂O₁₂具有高的离子电导率和良好的电化学性能,为理想的固体电解质材料。本文采用溶胶凝胶法制备Li₇La₃Zr₂O₁₂,先探索其制备工艺,再研究双掺杂对Li₇La₃Zr₂O₁₂的影响,讨论了掺杂改性后的材料的电导率以及电化学性能。本文以石榴石结构固体电解质Li₇La₃Zr₂O₁₂为研究对象,探索合成Li₇La₃Zr₂O₁₂的制备工艺以及不同Al掺杂量对合成Li₇

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池的概述
    1.3 固体电解质的分类
        1.3.1 无机类
        1.3.2 有机类
    1.4 石榴石结构Li_7La_3Zr_2O_(12) 固体电解质
        1.4.1 Li_7La_3Zr_2O_(12) 的结构
        1.4.2 Li_7La_3Zr_2O_(12) 的掺杂改性
    1.5 本论文的选题依据和主要内容
第二章 实验器材与方法
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 主要实验试剂
        2.1.2 主要实验仪器
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 热重和差热分析(TG-DTA)
        2.2.2 X射线衍射分析(XRD)
        2.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM)
        2.2.4 致密度测试
        2.2.5 离子电导率测试
        2.2.6 电化学阻抗谱EIS测试
        2.2.7 恒电流充放电性能测试
第三章 LLZO的制备及电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 LLZO的制备方法
    3.3 前驱体的烧结温度
    3.4 前驱体的烧结时间
    3.5 不同锂含量对LLZO结构的影响
    3.6 不同压力对LLZO结构的影响
    3.7 不同Al掺杂量对Li_(7-3x)Al_xLa_3Zr_2O_(12) 结构影响
    3.8 本章小结
第四章 Al、Mo双掺杂LLZO的制备及电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 Al和 Mo共掺杂LLZO的制备
    4.3 Li_(6.25-2x)Al_(0.25)La_3Zr_(2-x)Mo_xO_(12)的热分析
    4.4 不同Mo含量对样品结构和性能的影响
    4.5 不同烧结温度对样品结构和性能的影响
    4.6 不同烧结时间对样品结构和性能的影响
    4.7 组装电池性能
    4.8 本章小结
第五章 Al、Ti双掺杂LLZO的制备及电化学性能研究
    5.1 引言
    5.2 Al和 Ti共掺杂LLZO的制备
    5.3 Li_(6.25)Al_(0.25)La_3Zr_(2-x)Ti_xO_(12)的热分析
    5.4 不同Ti含量对样品结构和性能的影响
    5.5 不同烧结温度对样品结构和性能的影响
    5.6 不同烧结时间对样品结构和性能的影响
    5.7 组装电池性能
    5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]锌掺杂Li7La3Zr2O12固体电解质材料的制备及电化学性能研究[J]. 吴润平,朱琳,洪涛,朱凌云,程继贵.  冶金与材料. 2019(03)
[2]动力电池石榴石型结构Li7La3Zr2O12电解质的研究现状[J]. 龙鹰,吴秋满.  装备制造技术. 2018(07)
[3]Al稳定立方相Li7La3Zr2O12固态电解质的场助烧结制备[J]. 阳敦杰,陈斐,李君阳,张艳华,沈强,张联盟.  陶瓷学报. 2018(01)
[4]无机固体电解质Li7La3Zr2O12的研究进展[J]. 查文平,李君阳,阳敦杰,沈强,陈斐.  中国材料进展. 2017(10)



本文编号：3732823