石榴石型固体电解质的制备及其固态电池界面修饰研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hpsjsj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着安全性和能量密度的要求不断提高,传统的有机液态电解质已经无法满足锂离子电池的发展需求。固体电解质作为有机液态电解质的替代者,可以有效地提高电池的安全性和能量密度,因此越来越受到关注。石榴石型固体电解质Li7La3Zr2O12(LLZO)由于具有较高的室温电导率和优秀的空气稳定性,已经成为研究热点。但是由于石榴石型固体电解质的制备较为复杂,同时其对电极材料的界面接触不佳,这限制了其在固态锂离子电池中的应用。本文针对石榴石型电解质的制备和界面问题做了相关工作,主要结果如下:用溶胶凝胶法和固相法制备了LLZO型固体电解质,探索了前驱体、烧结时间以及掺杂量对LLZO结构的影响。其中,以固相法合成的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)具有较优的性能,在950oC和1140oC的烧结温度分别合成了LLZTO粉体和电解质片,均为纯立方相,LLZTO电解质片的致密度为92%,室温电导率为3.2×10-44 S cm-1。针对石榴石型固体电解质对锂接触不佳的问题,通过磁控溅射的方法在电解质片上沉积了氧化铟锡(ITO)修饰层,极大地改善了界面接触。通过引入ITO中间层,LLZTO和锂之间的界面阻抗可以从1192Ωcm2大幅降低至32Ωcm2。借助于ITO修饰,常规粉末压片制备的LLZTO电解质片表现出了高达1.05 mA cm-2的临界电流密度,媲美热压法制备LLZTO达到的临界电流密度。基于ITO修饰的LLZTO装配了锂对称电池,电池以0.2 mA cm-2的电流密度下能够循环800小时以上。基于修饰的LLZTO电解质,匹配LiFePO4正极的半固态电池显示出良好的循环性能和倍率性能。考虑到已经工业化的ITO薄膜制备工艺,这种修饰层具有极大地实际应用潜力。
其他文献
侵蚀沟的植被恢复是黄土高原水土保持植被建设的难点,为了探讨侵蚀沟仿拟自然植被构建技术,本研究以山西吉县蔡家川流域内60条不同形态的侵蚀沟、实施封山育林35年的柳沟小流
于国家而言,能源是社会发展和经济建设的基础。电能作为重要的清洁能源,在现代社会中发挥了巨大作用。近年来,为满足社会大众的用电需求,推动经济的持续发展,我国在电力工程
目的:了解女性高血压流行现状及影响因素;探讨血浆雌二醇、Hcy水平对高血压的影响;探讨雌二醇水平与血管内皮损伤的相关性,并初步研究雌二醇对Hcy损伤静脉内皮细胞的保护作用
近年来,随着高精度三维数据在工业生产中的应用越趋广泛,以及在生活娱乐如虚拟现实、增强现实和3D打印中的逐步普及,物体的高精度三维数据获取已经成为了近期一大研究热门课
社会主义市场经济的不断发展,事业单位财务管理改革的不断深化,使我国事业单位的发展不断加速,这也要求适应性地引入新型管理制度。不可忽略的是我国事业单位财务管理中还存
随着我国电力工业结构不断调整、资源配置不断优化、科学发展观写入党章,取缔小火电机组已成为当务之急。当前,由于退出障碍大,下岗人员难以妥善安置,影响相关产业,影响地方经济和