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

近年来,锂离子电池向安全、高容量和长寿命发展的突出贡献是电解质体系的优化与改性.由于有机液体电解质容易出现漏液,存在突出的安全隐患,且原料价格高,包装费用昂贵,无机固体电解质用于锂及锂离子电池近年来得到了迅速的发展.     

日本开发出高电导率固体电解质材料

锂离子无机固体电解质是先进锂电池材料研究的重点之一,对锂电池未来的发展起到非常重要的作用。锂离子无机固体电解质材料的主要类型包括钙钛矿型、NASICON型、LISI-CON型、Li3N型、玻璃态氧化物、玻璃态硫化物及其它无机固态电解质等。固体电解质材料具有良好的电化学稳定性和热稳定性,长寿命的优点,但是固体电解质低电子电导率的特性     

锂离子固体电解质的研究回顾

回顾了具有LISICON结构、NASICON结构、钙钛矿型结构的晶态锂离子固体电解质及氧化物、硫化物、氧化物与硫化物混合型玻璃态锂离子固体电解质的研究情况,介绍了锂离子固体电解质薄膜的研究现状。从研究情况来看,无论是晶态还是玻璃态锂离子固体电解质的室温离子电导率都已达到或超过10-3S·cm-1,与有机液态电解质离子电导率不相上下,且合成工艺已大为简化,因此,只要改进固体锂离子蓄电池的设计和制作技术,很可能实现固体锂离子蓄电池的商业化。而对固体锂离子薄膜电池来说,用射频磁控溅射技术制成的Li/xLi2O yP2O4 zPON/LiCoO2薄膜电池具有良好的性能,已基本达到商业化要求。     

锂离子无机固体电解质研究进展

锂离子无机固体电解质是先进锂电池材料研究的重点之一,对锂电池未来的发展起到非常重要的作用.综述了几种主要类型锂离子无机固体电解质材料的结构、性质和改性研究,并且对一种性能优良、具有实用前景的固体电解质材料--LiPON进行了详细叙述,最后对以LiPON为代表的锂离子无机固体电解质的可能发展方向及其改性途径做出展望.     

锂及锂离子蓄电池聚合物电解质研究进展

目前聚合物电解质是锂及锂离子蓄电池领域的一个研究热点。按照聚合物电解质的形态、结构和现在文献中通用的名称 ,把其分为四种类型 :纯固态聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、多孔状聚合物电解质和添加无机超细粉末复合型聚合物电解质。对以上四种聚合物电解质的发展、组成、性能及其在锂和锂离子蓄电池中的应用等方面进行了总结和评述 ,比较了其优缺点和应用范围 ,对聚合物电解质及聚合物锂离子蓄电池的发展前景进行了预测     

复合技术制备锂蓄电池相关材料

随着锂蓄电池技术的不断发展,更多的方法已应用于锂蓄电池电极材料及相关辅助材料的制备,复合技术是其中提高材料的性能和(或)降低成本的效方法之一。综述了最近几年来复合技术在制备锂蓄电池辅助材料方面的进展。这些辅助材料包括聚合物电解质、无机电解质、隔膜材料和正温度系数端子。其中聚合物电解质的复合包括加入无机填料和将无机基体与有机基体形成复合物,无机电解质的复合包括合成晶体电解质、玻璃态电解质、熔融盐电解质和聚合物盐中电解质。所得复合材料的性能均较单一材料的性能有明显提高,特别是晶体电解质,室温电导率可达2.17×10-3S/cm,可与非水液体电解质相媲美,而且具有良好的电化学和化学稳定性,可用于高压锂蓄电池。随着复合技术的不断发展,真正意义上的固态锂蓄电池的诞生为期不会太远,而且安全性能将会得到明显提高。     

锂蓄电池PEO基全固态聚合物电解质研究进展

从提高锂蓄电池聚环氧乙烷(PEO)基全固态聚合物电解质的电导率、锂离子迁移数和改善电解质与锂电极之间的界面稳定性三个方面介绍了其研究进展。复合聚合物电解质的机械性能和电化学性能都有较大的提高,有利于实现锂蓄电池的商品化。此外,还讨论了PEO基全固态聚合物电解质的导电机理和界面稳定机理,特别是无机陶瓷粉末的加入对提高电解质电导率和界面稳定性等方面的作用机理。     

固体电解质在锂空气电池中的应用

锂空气电池的理论比能量高达3 505 Wh/kg,是新一代高比能电池的研发热点,有望应用于清洁能源、电动汽车及其他储能系统上。当前普遍研究的以有机电解液为基础的非水系锂空气电池存在着电解液挥发、分解以及锂负极粉化腐蚀等问题,这些问题极大地限制了锂空气电池的发展。固体电解质有高电位下稳定、不挥发、致密坚固的特点,使用固体电解质有望从根本上解决上述问题,推动锂空气电池的发展。从固体电解质的选择,固体电解质复合空气正极,电池性能等方面对近年国内外的研究进行总结,并对未来的研究方向进行展望。     

玻璃态锂离子电解质研究中的物理问题

锂离子二次电池是性能最优越的电池之一,研究全固态电解质是锂离子二次电池研究中最前沿的课题。介绍了玻璃态锂离子电解质的结构和性质,讨论了锂离子二次电池用玻璃态锂离子电解质研究中存在的物理问题,以期对从物理角度开展硫化物非晶固体电解质的相关研究有深入了解。     

设计和建造人工固体电解质界面膜实现锂金属阳极无枝晶形态

锂金属与电解质自发反应形成的固体电解质界面膜在成分和形态上的不均匀是诱导锂枝晶生长的重要因素,为了解决这个问题,本文设计和建造由聚偏二氟乙烯和Li7La3Zr2O12组成的人工固体电解质界面膜,该膜具有稳定的、均匀的成分和形态,可以为电极和电解液的固液界面建立均匀的电场,从而诱导锂均匀的成核和生长,无机纳米颗粒Li7L...     

电解质锂盐草酸二氟硼酸锂的研究进展

介绍了电解质锂盐草酸二氟硼酸锂(LiODFB)的制备进展及在锂离子电池中的应用.LiODFB与常用电极材料表现出良好的匹配性,所组装电池的高低温性能优良、倍率放电性能较好、安全性能较高,有望成为动力电池用电解质锂盐.     

锂硫电池电解质的研究进展

综述近年来锂硫电池电解质的研究进展,包括各种电解质体系:液态有机电解质、离子液体电解质、固态聚合物和无机电解质等。整体评价了目前锂硫电池所使用的电解质,展望了未来的锂硫电池电解质的发展趋势。     

锂离子蓄电池固体聚合物电解质研究进展

固体聚合物电解质具有质轻、安全、易加工等优点 ,在锂离子蓄电池中具有巨大的应用价值。主要综述了各类聚合物电解质的研究工作 ,特别是聚氧乙烯 (PEO)、聚丙烯腈 (PAN )、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA )、聚偏氟乙烯 (PVdF)等聚合物电解质的研究与发展 ,并对面临的问题和今后的发展作了简单介绍。     

含氟类锂化合物在锂电池电解质中的应用

目前,大多数锂离子蓄电池中所用的电解质为LiPF6,这种电解质存在着电解液抗热性和抗水解性能差的缺点,因此研究新型的电解质迫在眉睫。研究了含氟类锂化合物作为电解质的电化学性质,并提出一种新型的电解质。实验显示,这种电解质热稳定性、倍率放电性能以及循环性能良好。总体性能优于LiPF6,是一种前景良好的电解质。     

锂离子蓄电池正极材料固体核磁共振研究进展

固体核磁共振波谱法(NMR)是研究锂离子蓄电池正极材料结构变化和电化学性能的一种有效手段。综述了固体NMR在锂离子蓄电池正极材料结构变化及嵌锂机理方面的一些进展,并提出了固体NMR对于研究锂离子蓄电池正极材料的电化学性能以及充放电过程中对应于锂离子嵌/脱过程中的材料结构变化和Li与邻近金属原子的配位情况具有重要的作用;展望了固体NMR技术在锂离子蓄电池正极材料中的应用前景,并认为这些技术将对未来锂离子蓄电池正极材料的研究具有重要意义。     

不同电解质体系中锂枝晶的生长研究进展

从锂枝晶的形成机理、抑制方法等方面,综述了一些在液态、聚合物(固态、凝胶型)及固体电解质中锂枝晶形成的研究进展。     

锂离子电池用电解质掺铝磷酸钛锂的研究现状

综述无机固体电解质和NASICON型体系的基础理论,重点介绍掺铝磷酸钛锂(LATP)的制备和掺杂改性研究进展,展望无机固体电解质LATP的发展趋势。LATP的室温离子电导率可超过10~(-4)S/cm,具备实际应用的水平;电极材料与固体电解质固固界面阻抗较大,倍率性能相对较差。     

锂离子电池电解质锂盐的研究进展

按照锂离子电池对电解液的要求,即较高的离子电导率、良好的热稳定性、较低的化学活性和优良的环境适应性,总结了锂离子电池电解液中无机锂盐和有机锂盐的研究进展,对未来的锂盐发展进行了展望。     

锂离子电池凝胶聚合物电解质的研究进展

凝胶聚合物电解质是由聚合物基体、增塑剂和锂盐形成的凝胶态体系,它具有质轻、安全、易加工等优点,在锂离子电池中具有重要的应用价值。综述了凝胶聚合物体系中各组分的作用及研究进展,介绍了凝胶聚合物新体系和制备新方法,展望了凝胶聚合物在锂离子电池中的应用前景。     

锂离子电池电解质现状与发展

电解质是制备高功率密度和高能量密度、长循环寿命和安全性能良好的锂离子电池的关键材料之一。简要介绍了锂离子电池电解质的分类和性能指标 ;详细介绍了有机电解质、各类聚合物电解质和无机固体电解质的研究进展 ;并分别讨论了它们的优缺点。