锂离子电池固态电解质制备及性能研究[设计+开题+综述]

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锂离子电池的研制及凝胶聚合物电解质的研究的开题报告

锂离子电池的研制及凝胶聚合物电解质的研究的开题报告

锂离子电池的研制及凝胶聚合物电解质的研究的开题报告一、选题背景随着全球能源消耗量的不断增加和环境污染问题的日益严重,发展清洁能源已经成为全球社会的共同愿望。

作为一种高效、可再生能源,锂离子电池在现代科技领域的广泛应用中发挥着重要作用,例如在移动通讯、电动汽车和可穿戴设备等领域都有广泛应用。

目前,锂离子电池的研制仍然处于不断创新和完善的过程中。

凝胶聚合物电解质材料作为一种新型的固态电解质,具有高离子导电性能和较好的机械性能,在锂离子电池中的应用前景广阔。

二、研究目的及意义本研究的主要目的是研制一种高性能的锂离子电池,并探究凝胶聚合物电解质材料在锂离子电池中的应用。

具体包括以下几个方面:1.设计制备一种具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池。

2.利用凝胶聚合物电解质材料代替传统液态电解质,实现锂离子电池的固态化,提高电池的安全性和稳定性。

3.通过测试和分析,探究凝胶聚合物电解质材料在锂离子电池中的导电性能、机械性能、电化学性能等方面的表现及优化方法。

三、研究内容及方法1.锂离子电池的设计制备:设计制备一种具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池,包括正极材料、负极材料、电解质材料等。

其中正负极材料采用高容量、高稳定性的材料,电解质材料采用凝胶聚合物电解质材料。

2.凝胶聚合物电解质材料的制备:通过交联聚合反应制备具有高离子导电性能和机械性能的凝胶聚合物电解质材料。

3.锂离子电池测试与分析:对所制备的锂离子电池进行性能测试和分析,包括电池的电化学性能、循环寿命、高温度下的稳定性等方面,探究凝胶聚合物电解质材料在锂离子电池中的应用优势。

四、预期成果及意义1.成功研制一种具有高性能的锂离子电池,并验证凝胶聚合物电解质材料在锂离子电池中具有应用前景。

2.改进传统锂离子电池结构和电解质材料,提高锂离子电池的安全性、稳定性和循环寿命,丰富和拓展锂离子电池应用领域。

3.为锂离子电池研究领域提供新的思路和方法,有助于推动锂离子电池的可持续发展,推进清洁能源产业的发展。

全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能研究共3篇

全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能研究共3篇

全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能研究共3篇全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能研究1随着电动汽车及移动终端等市场的不断扩大,对于能量密度和安全性要求越来越高。

全固态锂电池因其具有高能量密度、低污染性、安全性高等优点,成为新的研究热点。

聚氨酯基固态聚合物电解质作为一种非晶态的聚合物电解质,在全固态电池中的应用越来越广泛,成为预测性能的非常有希望的选择。

本文主要研究全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能。

首先,本文对聚氨酯基固态聚合物电解质的基本概念进行了简要介绍,然后详细描述了制备电解质所需的原材料及其比例。

接下来,作者对聚氨酯基固态聚合物电解质的物化性质进行了测试。

实验中采用了压电频率响应法测试其电导率、交流阻抗法测试其内阻值和荧光共振能量转移法测试其锂离子迁移率。

结果表明,聚氨酯基固态聚合物电解质具有良好的电导率和锂离子迁移率,内阻值低,且有望替代传统有机液体电解质,大大提高锂电池的安全性。

最后,作者还对全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的电化学性能进行了测试。

通过循环伏安法和恒流充放电测试,研究了电解质对电池性能的影响。

实验中发现,该电解质可以有效减少电池内部电阻,提高电池的容量、循环性能和能量密度,可望成为新一代高性能全固态锂电池的重要组成部分。

结合所得结果,本文初步探索了聚氨酯基固态聚合物电解质在全固态锂电池中的应用前景。

然而,一些美中不足的问题,如聚氨酯基固态聚合物电解质在高温下的稳定性还需进一步研究。

因此,今后需要通过改进材料结构、制备方法等途径,进一步提高电解质的成品质量和稳定性,实现其在实际工业应用中的大规模生产和使用本研究初步探索了聚氨酯基固态聚合物电解质在全固态锂电池中的应用前景,结果表明该电解质具有良好的电导率、锂离子迁移率和内阻值,可以提高锂电池的安全性、容量、循环性能和能量密度。

但仍需进一步研究其在高温下的稳定性,并通过改进材料结构和制备方法提高成品质量和稳定性,以实现其在实际工业中的大规模应用全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能研究2全固态锂电池用聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能研究近年来,随着电动汽车和可穿戴设备等的广泛应用,锂离子电池作为其主要电源,已成为了当今电池市场中的主流产品。

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的发展和人们对电子设备需求的增长,传统的液态电解质二次电池已无法满足人们对于高能量密度、高安全性及长寿命电池的需求。

因此,新型固态化锂二次电池应运而生,其采用固态电解质替代了传统的液态电解质,具有更高的安全性和更优的电化学性能。

本文旨在研究新型固态化锂二次电池及相关材料的制备工艺与性能,为电池的进一步优化和商业化应用提供理论支持。

二、材料制备1. 固态电解质材料固态电解质是新型固态化锂二次电池的核心组成部分,其制备过程主要包括材料选择、混合、烧结等步骤。

目前,硫化物、氧化物和聚合物等材料被广泛用于固态电解质的研究。

其中,硫化物电解质具有较高的离子电导率,但稳定性较差;氧化物电解质稳定性好,但离子电导率相对较低;聚合物电解质则具有较好的柔韧性和加工性。

因此,在实际制备过程中,需要根据具体需求选择合适的材料体系。

2. 正负极材料正负极材料是决定电池性能的关键因素之一。

目前,常用的正极材料包括锂钴氧化物、锂镍锰钴氧化物等;负极材料则包括硅基材料、钛酸锂等。

在制备过程中,需要控制材料的粒度、形貌、结晶度等参数,以获得优异的电化学性能。

三、制备工艺新型固态化锂二次电池的制备工艺主要包括材料混合、涂布、干燥、烧结、切割等步骤。

其中,材料混合是关键步骤之一,需要充分混合正负极材料、固态电解质等成分,以确保电池的性能。

涂布和干燥步骤则需要控制涂布厚度、干燥温度等参数,以获得理想的电极结构。

烧结过程中,需要控制温度和时间等参数,使材料之间充分反应并形成致密的电极结构。

最后,通过切割等工艺将电极与电池壳体组装成完整的电池。

四、性能研究新型固态化锂二次电池的性能研究主要包括电化学性能、安全性能、循环寿命等方面。

电化学性能主要包括电池的容量、放电平台、内阻等参数;安全性能则主要关注电池在过充、过放、短路等情况下的表现;循环寿命则反映了电池在长期使用过程中的性能保持能力。

锂离子电池固态电解质制备及性能研究【开题报告】

锂离子电池固态电解质制备及性能研究【开题报告】

开题报告应用化学锂离子电池固态电解质制备及性能研究一、选题的背景与意义锂无机固态电解质(ion conductor)又称锂快离子导体(super ion conductor),按其晶体结构分为晶态电解质和非晶态电解质。

晶态电解质又称导电陶瓷,目前已研究的有钙钛矿(ABO3)型结构锂离子电解质、NASICON型结构锂离子电解质、LISICON型结构锂离子电解质等;非晶态电解质又称玻璃态电解质,目前已研究的有氧化物玻璃态锂离子电解质、硫化物玻璃态锂离子电解质等[1-5]。

其导电机制是,锂无机固态电解质具有载流子,在导电过程中伴随着Li+的迁移,并且导电能力跟温度有密切关系。

图1.列举了部分重要的晶态和非晶态无机固态电解质的离子电导率[3]。

图1. 部分重要的晶态和非晶态无机固态电解质的离子电导率的Arrhenius曲线Fig. 1. Arrhenius plot of ionic conductivity of important crystalline and amorphous inorganic solidlithium ion conductor.NaA(PO)(A =Ge, Ti and Zr)发现于1968年。

这个结构被描述成AO6 NASICON晶体结构IV243正八面体和PO4正四面体组成的共价键结构[A2P3O12]-,形成3D相互联系通道和两种分布导电离子间隙位置(M·和M··)。

导电离子越过瓶颈从一个位置移动到另一个位置,瓶颈的大小取决于两种间隙位置(M·和M··)的骨架离子性质和载体浓度。

结果是,NASICON类型化合物的结构和电化学性质随着骨架组成的不同而变化。

比如,在化学通式为LiA’IV2-x A’’IV x(PO4)3的化合物,晶胞参数a 和LiGe(PO)。

通过三价阳离子(Al, Cr, Ga, Fe, c取决于A’IV和A’’IV阳离子大小。

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,能源存储技术已成为现代社会发展的重要支柱。

其中,锂离子电池以其高能量密度、无记忆效应和环保特性而受到广泛关注。

近年来,随着新能源技术的发展与智能化设备的应用,固态化锂二次电池由于其出色的安全性能与更高的能量密度引起了众多科研人员的注意。

本篇论文将对新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能进行深入研究。

二、新型固态化锂二次电池的制备1. 材料选择新型固态化锂二次电池主要采用固态电解质替代传统的液态电解质,其材料选择对电池性能具有重要影响。

本研究所选用的固态电解质材料为硫化物、氧化物或聚合物电解质等。

2. 制备方法制备过程主要包括材料合成、电极制备和电池组装等步骤。

首先,通过溶胶凝胶法、共沉淀法或熔融法等方法合成固态电解质材料。

然后,将活性物质、导电剂和粘结剂等混合制备成电极浆料,涂布在集流体上,经过干燥、压制等工艺制成电极。

最后,将正负极、隔膜和电解质等组装成固态锂电池。

三、相关材料的性能研究1. 固态电解质性能研究固态电解质是新型固态化锂二次电池的核心部分,其离子电导率、电化学稳定性等性能直接影响电池的整体性能。

通过实验测试和理论计算,研究不同类型固态电解质的离子传输机制及影响因素,优化其性能。

2. 正负极材料性能研究正负极材料是决定电池能量密度和循环性能的关键因素。

本部分研究将针对新型固态化锂二次电池的正负极材料进行性能研究,包括材料的合成、结构、电化学性能等方面的研究。

四、实验结果与讨论1. 实验结果通过制备不同配比和工艺的固态电解质及正负极材料,进行电池性能测试。

实验结果表明,新型固态化锂二次电池在能量密度、循环性能、安全性能等方面均有所提升。

2. 结果讨论对实验结果进行深入分析,探讨不同材料、制备工艺及电池结构对电池性能的影响。

同时,结合理论计算和模拟分析,揭示电池性能的内在机制。

五、结论与展望1. 结论本研究成功制备了新型固态化锂二次电池及相关材料,并对其性能进行了深入研究。

锂离子电池固态聚合物电解质材料制备及其性能改善

锂离子电池固态聚合物电解质材料制备及其性能改善

锂离子电池固态聚合物电解质材料制备及其性能改善采用液态电解质的锂离子电池在使用过程中容易引发的电解液泄露,引起安全隐患。

具有高离子电导率和稳定电位的固态电解质可以提高锂离子电池的能量密度和安全性。

聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)是一种有应用前景的聚合物材料。

本研究通过掺杂无机陶瓷颗粒、共混和构造三维网络制备了聚合物电解质,并对其电导率、锂离子迁移率和电化学稳定电位进行了研究,同时组装锂离子电池,系统分析了其充放电循环稳定性等电化学性能。

(1)本研究首先从纯PVDF-HFP基聚合物室温电导率低的特点出发,利用倒模法,通过掺杂石榴石型无机陶瓷粉末Li7L3Zr2O12制备有机-无机复合电解质并确定了最适掺杂量(10%)。

在室温下,复合聚合物电解质(CPE)具有良好的锂离子电导率3.71×1014-4 S cm-1。

复合聚合物电解质表现出更高的锂离子转移数(0.58)和较为平稳的电化学窗口(可达4.65VvsLi/Li+)。

借助复合聚合物电解质的锂离子电池电化学稳定性有所改善表现出优异的初始放电容量。

在以磷酸铁锂为正极的锂电池系统中,以0.2 C倍率下电池的放电容量达163.1 mAh g-1。

评估电池的长循环过程中,通过掺杂改性的聚合物电解质表现出更稳定的电化学充放电能力,在200次充放电周期之后,库伦效率依旧可以维持在99%以上,容量维持率可达83.8%。

(2)将含有极性很强碳酸酯基团的聚碳酸丙烯酯(PPC)通过共混的方式引入纯PVDF-HFP聚合物体系中,高电介质基团的引入构成了稳定且低结晶的内部三维载体,改善了锂离子传输并提高了电解质的循环稳定性。

共混改性后的聚合物电解质电化学稳定窗口可达4.8 Vvs Li/Li+。

利用共混聚合物电解质组装的Li/LiFe0.2Mn0.8Po4电池在100次循环后的0.2C可逆容量比约为89.8%,循环稳定性优于单一 PVDF-HFP基体。

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,能源存储技术已成为现代社会发展的关键。

其中,锂二次电池以其高能量密度、长寿命和环保等优势,在便携式电子设备、电动汽车和电网储能等领域中占据了主导地位。

然而,传统的液态电解质锂二次电池存在安全隐患,如漏液、燃烧和爆炸等。

因此,新型固态化锂二次电池的研究与开发成为了当前的重要课题。

本文旨在研究新型固态化锂二次电池及相关材料的制备方法和性能。

二、新型固态化锂二次电池材料(一)正极材料新型固态化锂二次电池的正极材料主要为富含锂的复合氧化物,如三元材料(NCM)、富锂铁磷酸盐(LFP)等。

这些材料具有高能量密度、环保无毒、循环寿命长等优点。

(二)负极材料负极材料是固态化锂二次电池的重要组成部分,主要采用硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。

这些材料具有高比容量和良好的循环稳定性。

(三)固态电解质相较于传统的液态电解质,固态电解质具有更高的安全性和更长的使用寿命。

目前研究较多的固态电解质材料包括硫化物、氧化物和聚合物等。

三、制备方法(一)正极材料的制备正极材料的制备通常采用固相法、溶胶凝胶法、共沉淀法等方法。

其中,溶胶凝胶法具有制备过程简单、产物粒径均匀等优点。

(二)负极材料的制备负极材料的制备方法主要包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、机械研磨法等。

其中,机械研磨法工艺简单,适用于大规模生产。

(三)固态电解质的制备固态电解质的制备通常采用薄膜沉积法、陶瓷法等方法。

薄膜沉积法适用于制备薄层固态电解质,陶瓷法则可制备块状固态电解质。

四、性能研究(一)电化学性能新型固态化锂二次电池的电化学性能主要包括比容量、充放电循环稳定性、倍率性能等。

通过优化正负极材料和固态电解质的组成和结构,可有效提高电池的电化学性能。

(二)安全性能与传统液态电解质相比,新型固态化锂二次电池在安全性能方面具有明显优势。

其内部不会出现漏液、燃烧和爆炸等现象,为实际应用提供了安全保障。

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的发展和人类对能源需求的日益增长,新型电池技术的研究与开发显得尤为重要。

作为现代社会主要的能量来源,二次电池已经成为科技发展中不可或缺的一环。

尤其是固态化锂二次电池,凭借其高能量密度、高安全性和长寿命等特点,成为当下研究的重要领域。

本论文将对新型固态化锂二次电池及其相关材料的制备与性能进行深入研究。

二、新型固态化锂二次电池的概述新型固态化锂二次电池是一种以固态电解质替代传统液态电解质的二次电池。

其优点在于固态电解质具有更高的安全性和更长的寿命,同时也能有效防止电池内部的短路和泄漏。

此外,固态电池在高温和高倍率放电方面也有着良好的性能。

三、相关材料的制备1. 固态电解质的制备固态电解质是新型固态化锂二次电池的关键组成部分。

本论文将研究不同材料的固态电解质制备方法,包括硫化物、氧化物、聚合物等材料体系,探讨不同材料的性能和特点,寻找最优的电解质材料。

制备方法包括溶胶凝胶法、共沉淀法、物理气相沉积法等。

通过对制备过程的温度、压力、时间等参数进行控制,可以得到性能良好的固态电解质。

2. 正负极材料的制备正负极材料是新型固态化锂二次电池的重要组成部分。

我们将研究锂化物、氧化物、硫化物等材料的制备方法和性能,寻找最优的正负极材料。

制备方法主要包括化学气相沉积法、球磨法等。

对于每种材料,我们都将探讨其合成条件、结构和性能,并尝试通过元素掺杂等方法优化其电化学性能。

四、性能研究我们将对新型固态化锂二次电池的电化学性能进行深入研究,包括充放电性能、循环稳定性、倍率性能等。

通过与传统的液态电解质二次电池进行对比,分析固态化锂二次电池的优点和潜在问题。

此外,我们还将研究固态电解质与正负极材料之间的界面性质,以及界面性质对电池性能的影响。

这将有助于我们更好地理解新型固态化锂二次电池的工作原理和性能特点。

五、结论与展望通过本论文的研究,我们将得到一系列性能良好的新型固态化锂二次电池及其相关材料。

锂离子电池材料的制备、表征及其电化学性能研究的开题报告

锂离子电池材料的制备、表征及其电化学性能研究的开题报告

锂离子电池材料的制备、表征及其电化学性能研究
的开题报告
一、选题背景
随着移动互联网、新能源汽车等领域的迅猛发展,锂离子电池作为重要的电源之一,受到越来越广泛的关注。

目前市场上常用的锂离子电池主要采用的是钴酸锂作为正极材料,但其成本高、资源有限、安全性差等问题已经引起人们的重视。

因此,研究开发新型的锂离子电池材料成为了当前的研究热点。

其中,锂离子电池正极材料是锂离子电池的核心组成部分,其性能直接影响着锂离子电池的容量、循环寿命和安全性能。

二、选题目的
本课题旨在研究新型的锂离子电池正极材料,并对其制备、表征及其电化学性能进行深入研究,为新型锂离子电池的研究和开发提供理论和实验依据。

三、选题内容和研究方法
本课题主要内容包括:
1.新型锂离子电池正极材料的筛选和制备。

在已有的文献研究基础上,选择合适的材料作为研究对象,采用不同的方法制备正材料。

2.电化学性能测试和表征。

利用循环伏安、恒流充放电等方法对材料的电化学性能进行测试,并结合扫描电镜、X射线衍射、光电子能谱等表征手段对材料进行化学成分、晶体结构和表面形貌等方面的分析。

3.材料性能与结构性能的关联分析。

通过对电化学性能和材料表征结果的比较,探究材料性能与结构性能之间的关联,为材料性能的优化提供理论指导。

本课题所采用的研究方法主要包括化学制备、电化学性能测试和表征、物理表征等。

四、预期成果和意义
通过本课题的研究,预计能够筛选出具有优良电化学性能的锂离子电池正极材料,并对其制备、表征及其电化学性能进行深入研究。

这将为新型锂离子电池的研究和开发提供理论和实验依据,为社会经济可持续发展做出贡献。

锂离子电池纳米复合聚合物电解质的制备及性能研究的开题报告

锂离子电池纳米复合聚合物电解质的制备及性能研究的开题报告

锂离子电池纳米复合聚合物电解质的制备及性能研
究的开题报告
一、题目:锂离子电池纳米复合聚合物电解质的制备及性能研究
二、研究背景及意义:
锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一,被广泛应用于移动电子
设备、电动汽车、储能等领域。

纳米复合聚合物电解质(NCPE)是新型
锂离子电池中电解质领域的研究热点之一,其具有高离子导电性、优异
稳定性和良好的力学性能。

本课题旨在研究NCPE的制备方法,探究其在锂离子电池中的应用
前景,从而提高锂离子电池的性能和效率。

三、研究内容及方法:
1.制备NCPE:采用单体聚合、溶剂分散等方法制备NCPE,控制纳
米复合聚合物复合物的分散性和稳定性。

2.表征NCPE:采用热重分析、电化学阻抗谱等测试方法对NCPE的离子导电性等性能进行表征。

3.构建锂离子电池:利用NCPE作为电解质构建锂离子电池,测试电池的性能参数如电压、容量、循环寿命等。

四、预期结果及意义:
1.成功制备纳米复合聚合物电解质,并得到良好的分散性和稳定性;
2.对纳米复合聚合物电解质的离子导电性等性能进行综合分析和表征,探究其在锂离子电池中的应用前景;
3.构建NCPE电解质的锂离子电池,探究其在电池性能、容量、循环寿命等方面的优化效果。

本课题的研究结果将进一步拓展锂离子电池电解质研究领域,提高锂离子电池的性能和效率,有助于推动锂离子电池在能源、环保等领域的应用。

毕业论文固体聚合物电解质制备及其性能研究综述

毕业论文固体聚合物电解质制备及其性能研究综述

固体聚合物电解质制备及其性能研究综述2.1 锂离子电池概况锂离子电池同镍镉电池、镍氢电池等可充电电池相比,具有绿色环保、循环寿命长、无记忆效应等诸多不可替代的优势,一经推出就迅速占领二次化学电源市场,并广泛应用于智能手机、笔记本电脑、游戏机、数码相机、掌上电脑等现代电子产品中[18]。

虽然锂离子电池作为清洁储能和高效能量转化装置的杰出代表,但目前开发的锂离子电池仍然不能满足诸如电动汽车、储能电站、航空航天等大型功率或能量型器件的要求,在这些领域锂离子电池还面临着巨大的挑战。

因为储能型、动力型锂离子电池需具有更高的安全性,更大的功率密度与能量密度和长循环寿命等特点[19]。

因此,如何开发具有安全性能好、能量密度大、循环寿命长等优点的锂离子电池产品成为每个研究者追求的目标。

2.1.1 锂离子电池的组成结构图2.1 不同形状和组成的锂离子电池结构示意图。

(a)圆柱形锂离子电池;(b)纽扣式锂离子电池;(c)方形锂离子电池;(d)聚合物锂离子电池[20] Figure 2.1 Schematic drawing showing the shape and components of various Li-ion battery configurations. (a) Cylindrical; (b) coin; (c) prismatic and (d) thin and flat[20]目前常见锂离子电池的类型和结构如图2.1所示,主要包括圆柱形、纽扣式、方形以及不含电解液的聚合物锂离子电池。

各种类型锂离子电池的核心部件主要由正极、负极、电解液/聚合物电解质、隔膜(聚合物锂离子电池不含)、垫片和电池壳等构成。

其中,正、负极均是将电极材料涂覆在金属箔集流体上制备而成,正极集流体通常使用铝箔,负极集流体通常使用铜箔,目前商用隔膜主要是微米级厚度的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),起到隔开电池正、负极的作用,防止电池短路[21,22]。

全固态锂电池的构建及其性能研究

全固态锂电池的构建及其性能研究

全固态锂电池的构建及其性能研究随着科技的不断发展和人们对能源安全与环境保护的重视,锂离子电池已经成为了现代电子设备和新能源汽车的主要能量来源。

在锂离子电池的发展过程中,全固态锂电池已经成为了当前研究的焦点之一。

全固态锂电池不仅具有安全性高、能量密度大、环境友好等诸多优点,而且可以在未来深度集成化、柔性化等方面呈现出巨大的发展前景。

全固态锂电池通常由阳极、阴极、固态电解质和集流体等部分构成。

其中,固态电解质是核心部分,它需要具备高压、高离子导电性、高稳定性等性能。

目前固态电解质材料的研究主要集中在氧化物、硫化物、硼酸盐和氟磷灰石等领域。

而采用纳米材料和复合材料可以实现固态电解质的导电性和稳定性的提高。

全固态锂电池的构建方式基本分为两种,一种是通过锂离子传递的方式,将锂离子嵌入固态电解质中,实现电化学反应的进行。

另一种是采用锂金属作为阳极直接与固态电解质相反,电化学反应的进行则是通过直接的电化学反应的方式实现。

在性能方面,全固态锂电池比普通的锂离子电池具有更高的能量密度和更高的工作电压窗口。

同时,由于非液态电解质的使用,全固态锂电池的安全性更高,对外部掉落、挤压等情况具有更好的安全性能。

此外,在高低温环境下,全固态锂电池的性能具有更好的稳定性,可以适应更加恶劣的工作环境。

当然,目前全固态锂电池存在的问题也不容忽视,主要包括电解质与电极之间的界面问题、电解质中的锂离子传输效率等方面。

解决这些问题仍需要不断地进行深入的研究和实验。

总之,全固态锂电池具有巨大的发展潜力和应用前景,通过持续的技术改进和研发,有望在未来实现更高的能量密度、更高的循环寿命和更低的成本等目标,为人类能源的革命和环境保护做出更大的贡献。

锂离子电池中新型电解质的合成与表征的开题报告

锂离子电池中新型电解质的合成与表征的开题报告

锂离子电池中新型电解质的合成与表征的开题报告
一、研究背景与目的
锂离子电池广泛应用于电动汽车、智能手机、平板电脑等电子产品中,是能源领域的一个关键技术。

其中,电解质是锂离子电池中的重要
组成部分,它有助于锂离子的运移和储存。

传统锂离子电池电解质主要
是有机溶剂和盐类组成的液态电解质,但它们存在着较大的安全隐患,
如易燃、易挥发,造成了严重的事故风险。

因此,发展新型电解质是极
具迫切需求的。

本次研究的目的是合成一种新型电解质,并对其进行表征,研究其
在锂离子电池中的应用性能,探索其在提高锂离子电池安全性方面的潜
力和作用机制。

二、研究内容和方法
本次研究将采用以下研究内容和方法:
1. 合成新型电解质:本研究将采用聚合物电解质和功能化无机盐的
复合材料作为新型电解质材料,并采用化学反应合成方法进行合成。

2. 表征电解质材料的理化性质:本研究将采用红外光谱仪、核磁共
振仪、热重分析等技术对电解质材料进行表征,分析其结构和性质。

3. 制备锂离子电池并测试其性能:以新型电解质作为锂离子电池的
电解液,通过制备电池并对电池进行充放电、循环寿命和电化学测试等
方法,研究其在锂离子电池中的应用性能。

三、研究意义
本研究将有助于开发一种安全可靠的新型电解质材料,提高锂离子
电池的安全性,为锂离子电池的广泛应用提供更可靠的技术支持。

此外,本研究还将拓展聚合物电解质的应用领域,并深入研究其结构和性质,
为该领域的后续工作提供参考。

锂离子电池的固态电解质研究

锂离子电池的固态电解质研究

锂离子电池的固态电解质研究随着电子产品和电动汽车等领域的不断发展,锂离子电池作为一种高性能电池,得到了越来越广泛的应用。

在锂离子电池中,电解质作为电池的核心,扮演着连接正负电极、电荷运输和离子传导的重要角色。

传统的液态电解质具有较高的导电率和离子移动性,但由于其不稳定性和安全隐患等问题,近几年来,固态电解质逐渐成为了研究的热点,引起了广泛关注。

一、固态电解质的优势固态电解质相对于液态电解质具有以下优点:1. 安全性高:由于固态电解质不含液体电解质,因此可消除电池渗漏、起火和爆炸等安全隐患。

2. 稳定性好:固态电解质不含可挥发的有机化合物,具有耐高温和化学惰性,可抑制电解质分解,缓解氧化还原反应等问题。

3. 密度大:固态电解质具有较高的密度,能够提高电池能量密度和功率密度。

4. 可成型性强:固态电解质可以制成薄膜或纤维等形式,便于与电极组装,有效提高电池的性能。

二、固态电解质的研究进展目前,固态电解质研究主要集中在高导电性固体、聚合物基固态电解质、氧化物基固态电解质等方面。

1. 高导电性固体目前,高导电性固体主要包括磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐等无机化合物,以及卤化物等有机物质。

由于无机化合物具有高的化学稳定性和导电性能,在锂离子电池中应用广泛。

例如,β-Li3PS4是一种磷酸盐电解质,具有较高的离子电导率和较低的界面电极电阻,是目前研究的重点之一。

2. 聚合物基固态电解质聚合物基固态电解质是一种新型的锂离子电池电解质,具有高的导电性和可塑性,可克服传统固态电解质制备困难的问题。

经过改性和增强后,聚合物基固态电解质能够实现高温下的安全性和较高的离子电导率。

其中,高分子电解质、热塑性聚氨酯和高分子-无机杂化电解质等是目前研究的重点。

3. 氧化物基固态电解质氧化物基固态电解质是一种稳定性较高的锂离子电解质,具有高的离子电导率、热稳定性和与锂金属负极良好的化学稳定性。

其中,氟化锆、氟化镧、氟化铝等是目前研究较多的氧化物基固态电解质材料。

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《2024年新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》范文

《新型固态化锂二次电池及相关材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着电动汽车、可再生能源储存和移动电子设备等领域的快速发展,对电池技术的要求越来越高。

新型固态化锂二次电池因其高能量密度、长寿命和安全性等优势,已成为当前研究的热点。

本文旨在研究新型固态化锂二次电池及相关材料的制备方法和性能,以期为相关研究与应用提供参考。

二、固态化锂二次电池概述固态化锂二次电池采用固态电解质替代传统液态电解质,有效解决了液态电解质易泄漏、易燃等安全问题。

此外,固态电解质还具有高离子电导率、宽电化学窗口和长寿命等特点,使得固态化锂二次电池在能量密度、安全性和寿命等方面具有显著优势。

三、材料制备1. 正极材料制备正极材料是固态化锂二次电池的关键组成部分,其性能直接影响电池的能量密度和循环寿命。

目前,常用的正极材料包括层状氧化物、硫化物和聚阴离子化合物等。

制备过程中,需控制材料的粒径、形貌和结晶度等参数,以提高材料的电化学性能。

2. 固态电解质制备固态电解质是固态化锂二次电池的核心部分,其性能决定了电池的安全性和离子传输性能。

目前,常用的固态电解质包括硫化物、氧化物和聚合物等。

制备过程中,需控制电解质的结晶度、致密度和界面稳定性等参数,以提高电池的电化学性能。

四、性能研究1. 电化学性能研究通过循环伏安法、恒流充放电测试和交流阻抗谱等方法,研究新型固态化锂二次电池的电化学性能,包括放电容量、充放电效率、循环稳定性和倍率性能等。

通过优化材料制备工艺和电池结构,提高电池的电化学性能。

2. 安全性研究针对传统液态电解质易泄漏、易燃等问题,研究新型固态化锂二次电池的安全性。

通过热稳定性测试、针刺穿透测试和滥用条件下的性能评估等方法,评价电池的安全性能。

结果表明,固态化锂二次电池具有较高的安全性能。

五、结论与展望本文研究了新型固态化锂二次电池及相关材料的制备方法和性能。

通过优化正极材料和固态电解质的制备工艺,提高了电池的电化学性能和安全性。

固态电解质材料的制备与性能研究

固态电解质材料的制备与性能研究

固态电解质材料的制备与性能研究随着能源需求的增加和化石能源的枯竭,新型能源的开发成为世界各国的重中之重。

而电池技术作为一种重要的能源转化和存储形式,其稳定性和能量密度成为未来电力应用产业发展的关键。

其中,固态电解质材料作为无火灾、防漏电等电池安全问题的解决方案,吸引了越来越多的研究者的关注。

固态电解质材料是指在室温下呈固态,能够用作电池中离子传递的材料。

与传统液态电解质相比,固态电解质具有较高的离子导电性、化学稳定性、热稳定性和力学强度等优点。

然而,固态电解质材料的制备过程非常复杂,其中需要解决粉末合成、结构控制和性能改进等问题。

本文将介绍固态电解质材料的制备方法和性能研究进展。

一、固态电解质材料的制备方法1.1 固态反应法固态反应法是制备固态电解质材料的一种常见方法。

该方法通过高温反应,在固态条件下合成出所需的材料。

此外,通过该方法还能够实现控制材料的化学组成、结构和形貌等性质。

1.2 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种制备固态电解质材料的新兴方法。

该方法通过先制备出一种溶胶物质(一般为氢氧化物或氧化物),再将其转化为凝胶,通过热处理使其形成固态电解质。

该方法具有材料纯度高、化学均匀性好的优点。

1.3 真空热处理法真空热处理法是一种通过真空蒸发和热处理制备固态电解质的方法。

在该方法中,材料通过真空蒸发生成气相物质,然后在高温条件下通过热处理过程,生成具有固态电解质特性的材料。

该方法适用于制备具有高纯度、化学稳定性好的固态电解质材料。

二、固态电解质材料的性能研究进展2.1 离子导电性能固态电解质材料的离子导电性能是其最重要的性能之一。

在实际应用中,离子导电性能的高低直接关系到电池的能量密度和循环寿命等。

近年来,学者们通过引入导电添加剂、构建导电网络等方式大大提高了固态电解质材料的离子导电性能,使其逐步进入实际应用阶段。

2.2 化学稳定性化学稳定性是指固态电解质材料在化学反应过程中的稳定性。

在正常使用条件下,电池很容易遭受各种化学腐蚀和损伤,导致电池寿命缩短或失效。

【文献综述】锂离子电池固态电解质制备及性能研究

【文献综述】锂离子电池固态电解质制备及性能研究

文献综述化学锂离子电池固态电解质制备及性能研究锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、功率密度高、循环寿命长、自放电率低、可快速充放电、无记忆效应、绿色环保无污染等绝对优点,是当今国际公认的理想化学电源,广泛应用于电子产品、交通工具、军事领域和储能方面[1-3]。

目前国内外锂离子二次电池大部分采用的是液态电解质,在生产使用过程中常常遇到一些问题:电解液生产过程中对水分要求十分严格,在电池生产装配过程中对空气湿度也有十分苛刻的要求[4];液态有机电解质可能泄露,部分电解质还对集流体有腐蚀作用,极大限制了锂离子电池向薄层化、小型化的发展趋势;在过高的温度下发生爆炸从而造成安全事故,无法应用在一些对安全性要求高的场合;此外,液态电解质锂离子电池普遍存在循环容量衰减问题,使用一段时间后由于电极活性物质在电解质中的溶解、反应而部分失效。

而全固态电池安全性高、基本没有循环容量衰减,固体电解质还起到了隔膜的作用,简化了电池的结构,可以向薄层化和小型化发展;此外,由于无需隔绝空气,也简化了生产过程中对设备的要求,电池的外形设计也更加方便、灵活[1-2, 5]。

全固态锂离子电池分两种[2, 6-10],一种是使用聚合物凝胶电解质;另一种是采用无机固态电解质。

聚合物锂离子电解质体系已开展的研究众多,按聚合物主体来分,主要有以下几类:聚醚系(主要为聚氧化乙烯,PEO)、聚丙烯腈(PAN)系、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)系、聚偏氟乙烯(PVDF)系和其他类型。

尽管聚合物电解质的发展和应用,可以明显克服液态锂离子电池的一些缺点,避免电解液漏液,容易薄层化和小型化,但是仍存在一些问题亟待解决:比如常温下电导率偏低,与电极相容性差,机械强度仍有待提高。

此外,聚合物电解质制备工艺复杂、原料价格高导致聚合物电解质价格昂贵。

聚合物电解质可通过共聚、交联、形成微孔体系、纳米复合、添加增塑剂等来进行性能改进。

未来聚合物电解质的可能朝着两个方向发展:a)交联短链形成网状凝胶结构,增加导电性;b)添加粉末陶瓷,形成有机-无机复合结构,增加机械强度[2, 9-10]。

新型固态聚合物电解质的制备及其在锂电池中的应用研究共3篇

新型固态聚合物电解质的制备及其在锂电池中的应用研究共3篇

新型固态聚合物电解质的制备及其在锂电池中的应用研究共3篇新型固态聚合物电解质的制备及其在锂电池中的应用研究1新型固态聚合物电解质的制备及其在锂电池中的应用研究随着人们对新能源的需求不断增加,锂离子电池作为一种高性能的电池正变得越来越重要。

目前,在锂离子电池中使用的电解液主要是有机溶剂,这种体系具有良好的导电性和电化学稳定性,但由于其易燃、易挥发等缺陷,存在一定的安全隐患。

因此,开发一种新型的,能够保证锂离子迁移,同时又具有良好的安全性的电解质是非常重要的。

固态聚合物电解质是一种新型电解质,具有高离子传导率、良好的机械性能和化学稳定性等优点,被认为是一种有潜力的锂离子电池电解质。

固态聚合物电解质是一种将离子导电聚合物嵌入高分子网络中的固态物质。

该电解质主要由聚合物基体和盐基固态电解质组成,其中聚合物基体为主要的支撑材料,可使电解质具有良好的力学性能和耐久性。

盐基固态电解质则是电解质的核心,它的电导率决定了电解质的性能。

目前,盐基固态电解质的种类较多,主要包括锂盐、钠盐、银盐等。

其中最常用的锂盐电解质包括LiTFSI、LiClO4、LiPF6等,并且随着技术的进步,新型盐基固态电解质不断涌现,如Li3PS4等。

制备固态聚合物电解质的方法主要包括熔融浸渍法、溶液浸渍法、界面聚合法等。

其中,熔融浸渍法是最为常用的方法之一,其主要过程为:首先将聚合物基体预先制备好,并加热至熔化状态;随后在高温下将盐基固态电解质浸渍到聚合物基体中,使其浸透至整个基体内部;最后对其进行冷却烘干,制备完成的样品即为固态聚合物电解质。

其他的方法则是根据不同的物质选用不同的制备方法,但基本流程是相似的。

值得一提的是,固态聚合物电解质的制备过程中需要控制其离子导电和机械强度的平衡,以达到最佳的电化学性能。

固态聚合物电解质具有重要的应用前景,可以应用于多种类型的锂离子电池中,如电动汽车、智能手机、笔记本电脑等。

此外,固态聚合物电解质还可以与非金属锂负极材料、硅负极材料、碳负极材料等配合使用,以实现更高的电化学性能。

Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12固态电解质膜的制备与性能研究

Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12固态电解质膜的制备与性能研究

0引言锂离子电池具有电压平台高、能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优点,广泛应用于电动汽车和便携式电子设备领域[1]。

但由于液态电解质的锂离子电池存在安全隐患,如化学稳定性差、易燃易爆、电池短路造成热失控等[2],制约了液态电解质锂离子电池的发展[3]。

因此,具有宽电化学电位工作窗口的固态锂离子电池因其稳定、耐用、不易燃且具有高机械完整性而备受关注[4]。

全固态锂离子电池的研究主要集中在开发具有高离子导电性的全固态电解质,解决固体电解质膜与电池负极界面之间的高阻抗问题。

常见的固体电解质包括无机固体电解质、聚合物基固体电解质和有机-无机复合固体电解质[5]。

无机固体电解质中石榴石型的Li 7La 3Zr 2O 12(LLZO )系列固体电解质具有离子电导率高、电化学稳定窗口宽、对锂金属的稳定性好等优点,立方相LLZO 在室温下的离子电导率可达3×10-4S/cm ,掺Ta 的Li 6.4La 3Zr 1.4Ta 1.6O 12(LLZTO )的离子电导率可达10-3S/cm 以上,在固体电解质领域具有广阔的应用前景[6-7]。

对聚合物固体电解质的研究主要集中在聚氧乙烯(PEO )固体电解质中。

但PEO 在室温下易结晶,锂盐在PEO 中的溶解度较低,导致载流子浓度较低。

聚合物固体电解质的室温离子电导率仅为10-7S/cm ,电化学窗口较窄[8-9]。

此外,由无机固体电解质组成的固态锂离子电池界面阻抗高,倍率充放电性能较差[10-11]。

而由锂盐、聚合物电解质和高离子导电性无机固态电解质陶瓷粉末熔融而成的有机-无机复合固体电解质可以有效地解决上述2种固体电解质的问题[12]。

金属元素掺杂工艺简单、易于操作、成本低廉,是实现LLZO 提高电化学性能的重要途径[13]。

Buschmann 等[14]研究发现,Li 7-x La 3Zr 2-x Ta x O 12中Ta 掺杂量x 在0.375~1.500的较宽区间内均可形成立方相结构,LLZO 的合成温度降低至1000℃,室温离子电导率达5.0×10−4S/cm 。

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开题报告应用化学锂离子电池固态电解质制备及性能研究一、选题的背景与意义锂无机固态电解质(ion conductor)又称锂快离子导体(super ion conductor),按其晶体结构分为晶态电解质和非晶态电解质。

晶态电解质又称导电陶瓷,目前已研究的有钙钛矿(ABO3)型结构锂离子电解质、NASICON型结构锂离子电解质、LISICON型结构锂离子电解质等;非晶态电解质又称玻璃态电解质,目前已研究的有氧化物玻璃态锂离子电解质、硫化物玻璃态锂离子电解质等[1-5]。

其导电机制是,锂无机固态电解质具有载流子,在导电过程中伴随着Li+的迁移,并且导电能力跟温度有密切关系。

图1.列举了部分重要的晶态和非晶态无机固态电解质的离子电导率[3]。

图1. 部分重要的晶态和非晶态无机固态电解质的离子电导率的Arrhenius曲线Fig. 1. Arrhenius plot of ionic conductivity of important crystalline and amorphous inorganicsolid lithium ion conductor.NaA(PO)(A =Ge, Ti and Zr)发现于1968年。

这个结构被描述成NASICON晶体结构IV243AO6正八面体和PO4正四面体组成的共价键结构[A2P3O12]-,形成3D相互联系通道和两种分布导电离子间隙位置(M·和M··)。

导电离子越过瓶颈从一个位置移动到另一个位置,瓶颈的大小取决于两种间隙位置(M·和M··)的骨架离子性质和载体浓度。

结果是,NASICON类型化合物的结构和电化学性质随着骨架组成的不同而变化。

比如,在化学通式为LiA’IV2-x A’’IV x(PO4)3的化合物,晶胞参数a 和c取决于A’IV和A’’IV阳离子大小。

已获得的最小晶LiGe(PO)。

通过三价阳离子(Al, Cr, Ga, Fe, Sc, In, Lu, Y, La)取代八面体中的Ti4+位置,胞是243可以提高陶瓷的烧结性能,降低晶粒边界电阻,提高材料的导电性[2-5].。

庞明杰,王严杰[6] 等采用传统高温固相法研究了Li3-2x(Al1-x Ti x)2(PO4)3系列陶瓷,单一的LiTi2(PO4)3难于烧结制备,并且离子电导率仅有8.260×10-8 S/cm(298K),掺杂Al的离子电导率明显提高,x=0.8时,离子电导率最大为,1.792×10-6 S/cm(298K)。

Aono et al. [7]研究了通过相当减少多孔性,可大大改进了陶瓷中的锂离子电导率。

在掺杂Al的陶瓷中,被叫作Li1.3Al0.3Ti 1.7(PO4 )3的化合物(LATP),被报道具有最佳的锂离子电导率(高达3×10-3S/cm,温度298K)。

最近研究的是化学通式为Li1+x Ti2-x M x (PO4)3 (M=Al, Ga, In, Sc)。

较小的Al3+阳离子取代Ti4+,较小了NASICON 结构的晶胞尺寸,提高三个数量级的离子电导率。

Xian Ming Wu[8] etal. 用液相沉积法的制备了Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3,800o C退火30min的薄膜,室温下电化学窗口超过2.4V,离子电导率接近1.57×10-5S/cm。

然而,就LLTO而言,NASICON型的材料由于Ti4+易还原,和金属锂很不稳定。

图1.2 LiTi2(PO4)3的晶体结构F ig1.2 The Structure of the crystalline LiTi2(PO4)3为制备出成本低、性能好的固态电解质,近年来国内有学者以LiTi2(PO4)3为基,以我国丰富的硅铝酸盐矿物为起始原料合成制备出了一系列性能优良的矿物快离子导体。

张玉荣[9] 以LiTi2(PO4)3为基,以福建高岭土(Al4[Si4O10](OH)8)为起始原料合成制备出的Li1+2x+y Al x Yb y Ti2-x-y Si x P3-x O12系列快离子导体,具有R-3C结构,对空气中的H2O、CO2都有很好的稳定性,x=0.1,y=0.3离子电导率最大,为2.94×10-4 S/cm(室温下),并且分解电压在4V以上。

张保柱[10] 以LiTi2(PO4)3为基,以山西煤矸石为起始原料合成制备出的Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12系列快离子导体,x=0.1,y≤0.7;x=0.2,y≤0.6均可得到R-3C 结构,x=0.1,y=0.1离子电导率最大,为1.31×10-4 S/cm(室温下)。

锂无机固态电解质应用于锂离子电池,其突出优点是安全性能好、适用温度范围宽、可大电流充放电、制备工艺简单、对环境无污染等。

以LiTi2(PO4)3为基,硅铝酸盐矿物为起始原料合成制备出了矿物快离子导体具有NASICON结构,离子电导率高,对空气稳定,材料来源广泛,成本低,有望应用于全固态锂离子电池中。

一、研究的基本内容与拟解决的主要问题:研究的基本内容:为制备离子电导率高而成本低的锂离子固态电解质,本文采用浙江三门地区丰富的粘土矿(XRF分析数据见下表1.3 )为原料,以LiTi2(PO4)3为基,掺杂异价离子(Al, Mg, Si),合成制备了NASICON型锂离子固态电解质Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12,并进行了XRD测试、红外光谱测试及交流阻抗技术测试分析了材料的结构特征、离子电导率和活化能。

表1.3 浙江三门粘土矿XRF组成分析Table1.3 The component of The clay mineral located in San men , Zhejiang by XRF拟解决的主要问题:本实验旨在制备出性能优良的锂快离子导体,通过掺杂异价离子可以明显提高LiTi2(PO4)3电导率,所以确定掺杂异价离子的种类和配比至关重要。

掺杂离子的种类的选择及配比:掺杂离子的种类和配比直接决定了其在母体晶格中的作用方式、影响材料晶体的三维通道大小、合成物中填隙Li+离子数量及提高离子电导率的能力。

掺杂离子的配比等因素目前还缺乏理论指导,只能通过大量细致的实验来进行探索。

二、研究的方法与技术路线:本项目采用高温固相合成法,以LiM2(PO4)3为基,以三门地区粘土矿为起始原料,掺杂异价离子(Mg、Al等),采用高温固相法来合成快离子导体材料Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12。

1、锂快离子导体Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12的高温固相法合成制备:将不同的原材料按化学计量数称量,以无水乙醇为介质球磨数小时,在马弗炉内选择适宜的温度下烧结。

2、锂快离子导体Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12的结构表征:对合成制备出的锂快离子导体Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12进行XRD分析、红外光谱分析,研究其晶体结构特征。

3、锂快离子导体Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12电化学性能测试:对合成制备出的锂快离子导体Li1+2x+2y Al x Mg y Ti2-x-y Si x P3-x O12进行交流阻抗分析,测定其电导率和活化能。

三、研究的总体安排与进度:2010.12-2011.3,准备实验器材和药品.,进行初步的实验条件的探索,合成出固体电解质;2011.3-2011.4,对合成得到的固体电解质进行XRD、IR、交流阻抗分析并对结果进行讨论;2011.4-2011.5 撰写毕业设计论文,准备论文答辩。

五、主要参考文献:[1] 吴宇平,戴晓兵,马军旗, 等. 锂离子电池应用与实践[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004.[2] 温兆银,朱修剑,许晓雄等. 全固态锂二次电池的研究[C]//第十二届中国固态离子学学术会议论文集. 苏州: [s. n.], 2004。

[3] Phillippe Knauth. Inorganic solid Li ion conductors: An reveiew[J]. Solid State Ionics, 180(2009),911~916.[4] 郑洪河, 曲群婷, 刘云伟, 徐仲榆.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]. 电源技术, 2007, 131(5), 349~353.[5] 郑洪河, 曲群婷, 刘云伟, 徐仲榆. 无机固态电解质用于锂及锂离子蓄电池的研究进展-Ⅱ玻璃态锂无机固态电解质[J]. 电源技术, 2007, 131(12), 1015~1020.[6] 庞明杰等. 锂快离子导体Li3-2x(Al1-x Ti x)2(PO4)3的合成与表征[J]. 材料科学与工程学报, 2005, 23(5), 545~548.[7] S.Stramare, V.Thangadurai, W.Weppner, Chem.Mater. 15 , 2003.[8] Xia Ming Wu, Xin Hai Li, Shao Wei Wang etal. Preparation and characterization oflithium-ion-conductive Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 thin films by solution depositon[J]. Thin Solid Films, 2003, 425, 103-107.[9] 张玉荣. 矿物锂快离子导体及锂离子电池电极材料的合成、表征与应用研究[D]. 福建:福州大学, 2001.[10] 张保柱. LiSiO4衍生物和NASICON型锂快离子导体的合成与改进及性能研究[D].山西: 山西大学, 2006.文献综述化学锂离子电池固态电解质制备及性能研究锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、功率密度高、循环寿命长、自放电率低、可快速充放电、无记忆效应、绿色环保无污染等绝对优点,是当今国际公认的理想化学电源,广泛应用于电子产品、交通工具、军事领域和储能方面[1-3]。

目前国内外锂离子二次电池大部分采用的是液态电解质,在生产使用过程中常常遇到一些问题:电解液生产过程中对水分要求十分严格,在电池生产装配过程中对空气湿度也有十分苛刻的要求[4];液态有机电解质可能泄露,部分电解质还对集流体有腐蚀作用,极大限制了锂离子电池向薄层化、小型化的发展趋势;在过高的温度下发生爆炸从而造成安全事故,无法应用在一些对安全性要求高的场合;此外,液态电解质锂离子电池普遍存在循环容量衰减问题,使用一段时间后由于电极活性物质在电解质中的溶解、反应而部分失效。

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