LiBO 2 助烧和AZO表面改性固态电解质Li 1.3 Al 0.3 Ti 1.7 （PO 4 ） 3 的制备和性能研
发布时间：2021-11-23 03:27
考虑到液态锂离子电池在非常情况下会存在漏液、易燃、易爆等安全隐患,研究开发锂固态二次电池对于提高电池的安全性能、比容量、能量密度等有重要的意义。本文从制备固态电解质入手,根据待研究的电解质的物理以及化学特性,优化烧结工艺制备出高导电率的固态电解质,并将该固态电解质应用于全固态电池,设计出性能更佳的全固态锂金属电池。NASICON型固态电解质Li1.3Al0.3Ti1.7（PO4）3（LATP）具有较高的电导率、对空气稳定和电化学窗口宽等优点,但是依然存在烧结性能差和与金属锂接触会发生还原反应等缺点,为了克服该缺点,我们通过添加烧结助剂进行液相烧结来提高致密度和导电率。另外,对LATP进行表面改性来提高电解质LATP对于金属锂的化学稳定性,成功制备了全固态锂金属电池。本文围绕开发固态电解质以及将其应用于全固态锂金属电池等研究工作,取得了以下研究成果。（1）采用液相烧结法合成了NASICON型Li1+xAlxTi2-x
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绿色二次能源实现能量的存储、转化与利用的关系示意图
在一些会议论文中提到能够脱嵌锂的化合物（例如碳材料等），并用其替代金属锂负极[2]。1980 末期，“摇椅式电池”概念应运而生，并且被应用到了 Ni–MeH电池[2]。由于负极材料的工作电压增加，正极材料所需的工作电压相应提高。与此同时，Bell 实验室发现一些氧化物的嵌锂化合物具有更大的容量以及耐受电压。随后，Goodenough 等人[6]提出了 LixMO2(M=Co, Ni, Mn 等)能够进行脱嵌锂离子，作为可充电锂电池正极使用，其研究的氧化物材料一直被沿用至今，具有十分深远的意义。针对锂枝晶的另一个解决办法是用聚合物电解质（SPE）取代液态有机电解质，组成锂金属聚合物电池（Li-SPE）。但是这类电池的使用温度要低于 80oC，在大型设备（电力牵引或者备用电源）中的应用受到了限制。随后，混合聚合物电池 ( Li-HPE) 被开发出来充分利用锂金属做负极以及聚合物做电解质的优点，并避免了两者的缺点。“混合”的意思是电解质包含三种组分：聚合物基质、液体溶剂以及锂盐，见图 1-2。
图 1-3：锂离子电池工作原理[1].Fig 1-3： The working principle of lithium-ion battaries[1]池安全性 90 年代初由 Sony 公司大规模生产锂离子电池以来展迅速，主要是因为其良好的电化学性能和环境友二次电池的迅速发展，锂离子二次电池逐渐在大型动、航天飞机以及大型储能设备占据越来越重要的地的容量以及能量密度大大提高，由于生产、运输、废的环境和安全问题日益凸显。于锂离子电池发生了多起火灾甚至爆炸的安全问题如，三星手机的爆炸、比亚迪出租汽车起火、特斯拉H370 货仓起火导致坠机等。正是由于锂离子电池的
【参考文献】：
期刊论文
[1]全固态锂离子电池的研究及产业化前景[J]. 刘晋,徐俊毅,林月,李劼,赖延清,袁长福,张锦,朱凯. 化学学报. 2013(06)
[2]无机固体电解质用于锂及锂离子电池研究进展——Ⅰ锂陶瓷电解质[J]. 郑洪河,曲群婷,刘云伟,徐仲榆. 电源技术. 2007(05)
本文编号：3513028
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
绿色二次能源实现能量的存储、转化与利用的关系示意图
在一些会议论文中提到能够脱嵌锂的化合物（例如碳材料等），并用其替代金属锂负极[2]。1980 末期，“摇椅式电池”概念应运而生，并且被应用到了 Ni–MeH电池[2]。由于负极材料的工作电压增加，正极材料所需的工作电压相应提高。与此同时，Bell 实验室发现一些氧化物的嵌锂化合物具有更大的容量以及耐受电压。随后，Goodenough 等人[6]提出了 LixMO2(M=Co, Ni, Mn 等)能够进行脱嵌锂离子，作为可充电锂电池正极使用，其研究的氧化物材料一直被沿用至今，具有十分深远的意义。针对锂枝晶的另一个解决办法是用聚合物电解质（SPE）取代液态有机电解质，组成锂金属聚合物电池（Li-SPE）。但是这类电池的使用温度要低于 80oC，在大型设备（电力牵引或者备用电源）中的应用受到了限制。随后，混合聚合物电池 ( Li-HPE) 被开发出来充分利用锂金属做负极以及聚合物做电解质的优点，并避免了两者的缺点。“混合”的意思是电解质包含三种组分：聚合物基质、液体溶剂以及锂盐，见图 1-2。
图 1-3：锂离子电池工作原理[1].Fig 1-3： The working principle of lithium-ion battaries[1]池安全性 90 年代初由 Sony 公司大规模生产锂离子电池以来展迅速，主要是因为其良好的电化学性能和环境友二次电池的迅速发展，锂离子二次电池逐渐在大型动、航天飞机以及大型储能设备占据越来越重要的地的容量以及能量密度大大提高，由于生产、运输、废的环境和安全问题日益凸显。于锂离子电池发生了多起火灾甚至爆炸的安全问题如，三星手机的爆炸、比亚迪出租汽车起火、特斯拉H370 货仓起火导致坠机等。正是由于锂离子电池的
【参考文献】：
期刊论文
[1]全固态锂离子电池的研究及产业化前景[J]. 刘晋,徐俊毅,林月,李劼,赖延清,袁长福,张锦,朱凯. 化学学报. 2013(06)
[2]无机固体电解质用于锂及锂离子电池研究进展——Ⅰ锂陶瓷电解质[J]. 郑洪河,曲群婷,刘云伟,徐仲榆. 电源技术. 2007(05)
本文编号：3513028
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