无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池的研究进展Ⅱ玻璃态锂无机固体电解质

玻璃态锂无机固体电解质用于锂及锂离子蓄电池具有安全、循环性能好和电化学阻抗小等突出优点.分类介绍了玻璃态锂无机固体电解质的组成与导锂机理,归纳了提高其导电性的方法,如添加锂盐、使用混合网络形成物和形成玻璃-陶瓷电解质等.展望了这类电解质材料在锂及锂离子蓄电池中的应用前景.     

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.     

新型石榴石结构锂快离子导体Li_5La_3M_2O_(12)的研究进展

锂离子无机固态电解质是先进锂电池材料研究的重点之一,对未来锂电池的发展具有重要意义。与传统锂离子无机固态电解质相比较,这种新型锂无机固态电解质Li5La3M2O12具有高的离子电导率、电子电导率可以忽略、与电极材料的稳定性好、安全无泄漏、高的电化学分解电压和环境友好等优越性能。石榴石结构锂快离子导体是一种新型的锂无机固态电解质材料,有关这方面的研究不多。分别从结构、导电机理、合成方法、电导率测量、改性处理等方面进行阐述。最后指出了Li5La3M2O12无机固态电解质存在的问题和今后的研究重点。     

可充锂电池复合聚合物电解质研究新进展

介绍了可充锂电池用聚合物电解质的分类、优越性及其新进展。重点介绍了聚环氧乙烷(PEO)基复合聚合物电解质材料的研究现状,指出近年来纳米复合聚合物电解质的出现为可充锂电池的实用化提供了新的希望。此外,还讨论了纳米无机惰性填料在提高电解质电导率、改善锂/电解质界面稳定性及锂离子迁移数方面的作用机理。     

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。     

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。     

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。     

锂离子电池

本文比较了液体电解质锂离子电池和固体可充性锂电池的性能和技术难点，提醒有关方面开发全塑固体锂离子电池。     

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。     

单离子固态聚合物锂离子电解质膜的研究

将锂化后的Nafion树脂与聚乙二醇二甲醚按不同比例共混涂膜,制备得到新的固态单一离子聚合物锂离子电解质膜,并对该电解质膜的热化学稳定性,机械强度,微观形貌以及电化学性能等进行了测试和分析。TGA测试表明该电解质膜在250℃以下具有较好的热稳定性;拉伸强度最大可达到4.25 MPa;当EO/Li+为20时,电解质膜的锂离子电导率可分别达到2.16×10-5 S/cm(40℃)和4.26×10-4S/cm(100℃);此外,该电解质膜的锂离子迁移数大于0.9,接近于单一锂离子导体。所制备的电解质膜有望在中高温锂电池中得到应用。     

燃料电池用高温无机质子传导材料研究进展

详细总结了小分子无机酸、无机氧化物陶瓷、KDP型无机含氢氧化物和杂多酸作为质子传导材料的研究进展,并分析了这些材料作为燃料电池用高温质子传导电解质的可行性.发现无机氧化物陶瓷电导率较低、活化能较大;KDP型无机含氢氧化物需要转变为超质子态才可以高速传导质子,解决其低温电导问题是用于燃料电池的关键;小分子无机酸电导率很高...     

柔性凝胶聚合物电解质材料的制备与进展

柔性凝胶聚合物电解质具有高导电性、高弹性、高安全性、质量轻和易于制造等优点,是可穿戴电子设备供电柔性电池用电解质的理想候选材料之一.与固体电解质相比,其具有更高的离子电导率,且没有使用液态电解质带来的安全问题,但其自身也具有室温离子电导率较低、力学性能较差的缺陷.综述了凝胶聚合物电解质的基本作用机理和制备方法,介绍了通过聚合物共混接枝、无机填料复合、增塑溶剂改善以及纤维素改性复合进行改性的研究进展,并对柔性凝胶聚合物电解质的研究及发展方向进行了展望.     

固态锂电池界面问题的研究进展

与传统锂离子电池相比,基于固体电解质的固态锂电池具有能量密度高、循环寿命长及安全可靠等特点,是当今能源存储领域的研究热点之一,未来有望在电动汽车和便携电子设备等领域得到广泛应用。固体电解质内部界面决定了电解质的离子电导率;与固液界面相比,固态锂电池中电极与固体电解质之间形成的固固界面具有更高的接触电阻,同时,界面相容性和界面稳定性显著影响固态锂电池的循环性能和倍率性能。因此,解决固态锂电池中的界面问题是取得电池性能根本性突破的关键因素。介绍了本研究团体在基于锂镧锆氧(LLZO)固体电解质的固态锂电池中不同界面问题的研究进展,并对固态锂电池中界面调控及优化做出展望。     

氟离子电池的研究进展与挑战

锂离子电池的能量密度提升空间有限,且受资源限制,因此开发其他电池体系成为研究热点。F^-的电负性高、半径小、质量轻,作为电子载体能够提供高能量密度,因此,基于F^-穿梭的氟离子电池受到人们的重视。综述近几年氟离子电池电解质和电极材料的研究进展,介绍固态氟离子电池和液态氟离子电池两类体系。从提高电解质离子电导率、改善电极/电解质界面结构、抑制电极材料溶解损失和调控电极材料结构与组成等方面,对高性能氟离子电池的发展进行展望。     

全固态锂电池的开发现状

介绍了锂离子电池的工作原理,分析了用固态电解质取代液态电解质的优点,探讨了锂电池固态电解质的发展及全固态锂电池的开发动向。     

聚合物锂离子电池

通过介绍聚合物锂离子电池的特性及基本组成 ,对比于液态锂离子电池分析了聚合物锂离子电池的不同点及优势。从介绍固体聚合物电解质电池、凝胶聚合物电解质电池及聚合物正极电池 3种聚合物电池类型的特性出发 ,分析了聚合物锂离子电池的研究现状及发展方向 ,并详细介绍了固体聚合物电解质、凝胶聚合物电解质组成及导电机理等 ,简要地介绍了聚合物正极材料的研究与开发。     

PEO基聚合物-陶瓷复合固体电解质研究进展

全固态电池(ASSB)由于能量密度高、热稳定性好、安全可靠而受到广泛关注。固体电解质是其关键部件。聚环氧乙烷(PEO)基聚合物-陶瓷复合固体电解质(CSE)体系具有物美价廉、安全可靠的特点，研究颇为广泛，适用于高性能ASSB。总结了PEO基聚合物-陶瓷CSE的最新进展。从组分、电化学性能、无机陶瓷颗粒结构和离子导电机理进行了分析总结，介绍了PEO基聚合物-无机陶瓷CSE的设计方向、主要挑战和应用前景。     

锂离子电池聚合物电解质的研究进展

综述了固体聚合物电解质和凝胶聚合物电解质的组成、性能,并对聚合物种类和聚合方法进行了分类说明,对聚合物电解质的发展前景进行了预测。     

锂离子电池离子液体-聚合物电解质研究进展

离子液体具有电导率高、电化学稳定窗口宽的优点,可应用于锂离子电池电解质中.离子液体同时具有无可燃性的特点,电池的安全性也可以得到提高.综述了以聚氧乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯[P(VDF-HFP)]为基体的离子液体-聚合物电解质膜的制备方法和电化学性能,并对锂离子电池的离子液体-聚合物电解质的应用前景进行了展望.