全固态锂离子电池用硫化物电解质研究进展 被引量：2

1

作者 郭邦军 贾理男 +1 位作者 朱金辉 张希 《电池》 CAS 北大核心 2024年第4期559-563,共5页

全固态锂离子电池用硫化物电解质体系具有离子导电率高、制备方法简易、延展性良好和电化学性能稳定等优点,但距离大规模应用仍有一定难度。综述全固态锂离子电池硫化物电解质的研究现状,介绍包含玻璃态、玻璃陶瓷态和晶态等类型的电解... 全固态锂离子电池用硫化物电解质体系具有离子导电率高、制备方法简易、延展性良好和电化学性能稳定等优点,但距离大规模应用仍有一定难度。综述全固态锂离子电池硫化物电解质的研究现状,介绍包含玻璃态、玻璃陶瓷态和晶态等类型的电解质种类,列举硫化物固态电解质的常见制备方法,总结现有的正极与电解质界面、负极与电解质界面以及电解质自身稳定性等问题及相关解决方案。对硫化物电解质在全固态锂离子电池的应用前景作出展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 全固态电池 电解质 硫化物电解质 制备方法 电解质/电极界面 电解质稳定性

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基于硫化物电解质的全固态锂离子电池负极研究进展 被引量：2

2

作者 贾理男 杜一博 +1 位作者 郭邦军 张希 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期5289-5304,共16页

全固态锂电池(ASSLBs)比目前的液态锂电池具有更高的能量密度与安全性,是下一代能量存储设备的主要研究方向。相较于其他电解质,硫化物固态电解质具有超高离子电导率、硬度低、易加工、界面接触好等特性,是实现全固态电池最有希望的路... 全固态锂电池(ASSLBs)比目前的液态锂电池具有更高的能量密度与安全性,是下一代能量存储设备的主要研究方向。相较于其他电解质,硫化物固态电解质具有超高离子电导率、硬度低、易加工、界面接触好等特性,是实现全固态电池最有希望的路线之一。然而,硫化物固态电解质与负极的界面问题,如电解质/负极界面的副反应、固-固接触性差以及锂枝晶等是制约硫化物全固态电池实际应用的重要阻碍。本文概述了目前对匹配硫化物电解质的全固态锂电池主流负极材料的研究现状,总结了金属锂、锂合金、含硅负极等基于硫化物电解质的全固态锂电池的发展现状、应用优势、界面问题及主流解决策略,并为下一步基于硫化物固态电解质的全固态锂电池负极材料的研发与界面问题的解决提供了指导性建议。 展开更多

关键词 全固态锂离子电池 硫化物电解质 金属锂负极 合金负极 负极/电解质界面

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液相法制备硫化物固体电解质及其在全固态锂电池中的应用 被引量：2

3

作者 门明阳 吴敬华 +3 位作者 刘高瞻 张婧 张妮妮 姚霞银 《物理化学学报》 北大核心 2025年第1期1-22,共22页

硫化物固体电解质具有接近甚至超过液态有机电解质的高室温离子电导率和较好的机械延展性,是一种极具应用潜力的固体电解质。其制备方式主要分为固相烧结法、高能球磨法和液相法三类。其中,固相烧结法和高能球磨法耗时长,能耗高,且合成... 硫化物固体电解质具有接近甚至超过液态有机电解质的高室温离子电导率和较好的机械延展性,是一种极具应用潜力的固体电解质。其制备方式主要分为固相烧结法、高能球磨法和液相法三类。其中,固相烧结法和高能球磨法耗时长,能耗高,且合成的电解质颗粒尺寸较大。相比之下,液相法以有机溶剂为介质,可以合成颗粒较小的硫化物固体电解质,工艺简单省时,更适用于规模化生产。有鉴于此,本文总结了近年来液相法制备硫化物固体电解质的研究进展,基于原料在溶剂中的溶解状态,分析了悬浮型、溶液型和混合型三种反应类型的反应机理,并进一步探讨了溶剂对电解质纯度、形貌及结晶性的影响。同时,概述了液相法制备的硫化物固体电解质在全固态锂电池中的应用。最后,对硫化物固体电解质液相法合成的优势与局限性进行了全面的分析,以期为该领域的研究提供方向。 展开更多

关键词 全固态电池 硫化物固体电解质 液相法 湿化学合成 反应机理

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“双碳”背景下固态锂电池用硫化物固态电解质的发展趋势 被引量：2

4

作者 郭沛 崔灿灿 +1 位作者 孔德洁 黄晟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5193-5206,共14页

随着我国实施碳达峰、碳中和战略,电动汽车和储能成为实施该战略的重要抓手。锂离子电池作为电动汽车和储能的核心技术,近年来取得极大发展。目前的锂离子电池主要采用液态电解质,其安全性及能量密度面临瓶颈,难以满足电动汽车和储能的... 随着我国实施碳达峰、碳中和战略,电动汽车和储能成为实施该战略的重要抓手。锂离子电池作为电动汽车和储能的核心技术,近年来取得极大发展。目前的锂离子电池主要采用液态电解质,其安全性及能量密度面临瓶颈,难以满足电动汽车和储能的应用需求。硫化物全固态锂电池采用无机硫化物固态电解质取代目前广泛应用的液态电解质,有望回避液态电解质易燃易爆的安全问题。同时,基于硫化物电解质的高离子电导率,使硫化物全固态锂电池表现出优异的倍率性能。本文从硫化物电解质的分类与结构入手,首先介绍了硫化物电解质的发展历史,然后讨论了玻璃态、晶体硫化物电解质的结构特点、离子传输机制与电化学性能,接着介绍了硫化物电解质的三种不同合成方法以及其获得的硫化物电解质的电化学性能,最后总结了硫化物电解质的空气稳定性、界面稳定性等决定其产业化应用的关键性能。本文拟为硫化物电解质下一步的研究方向提供建议,有利于促进全固态锂电池产业化应用及我国“双碳”战略目标实现。 展开更多

关键词 全固态锂电池 硫化物电解质 产业化应用

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硫化物固态电解质Li_(6)PS_(5)Cl的固相合成及性能研究 被引量：2

5

作者 陶博文 鞠博伟 涂飞跃 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第4期75-80,共6页

通过高能球磨结合热处理的方法固相合成了硫银锗矿型硫化物固态电解质Li_(6)PS_(5)Cl(LPSC)。研究发现,延长球磨时间有利于原料粉末颗粒的破碎、混合、晶粒细化以及非晶化反应的进行;升高烧结温度有利于生成单一纯相,但烧结温度过高会... 通过高能球磨结合热处理的方法固相合成了硫银锗矿型硫化物固态电解质Li_(6)PS_(5)Cl(LPSC)。研究发现,延长球磨时间有利于原料粉末颗粒的破碎、混合、晶粒细化以及非晶化反应的进行;升高烧结温度有利于生成单一纯相,但烧结温度过高会使电解质熔化分解,破坏晶体结构。球磨时间10 h、550℃下烧结8 h所制备的硫化物固态电解质材料具有较高的离子电导率,可达3.57×10^(-3)S/cm。 展开更多

关键词 全固态电池 硫化物固态电解质 Li_(6)PS_(5)Cl 离子电导率 硫银锗矿型 高能球磨 固相合成

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硫化物固态电解质薄膜的室温干法制备和全固态电池性能 被引量：1

6

作者 胡文 李柱 +1 位作者 刘妍娜 肖亮 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1619-1627,共9页

硫化物固态电解质具有高室温离子电导率,但机械强度差难以形成实用电解质层。因此,提出聚合物粘接剂预纤维化的策略,实现了硫化物电解质复合膜的室温干法制备提升了全固态电池的性能。通过PTFE乳液破乳干燥制备了预纤维化的PTFE干粉,采... 硫化物固态电解质具有高室温离子电导率,但机械强度差难以形成实用电解质层。因此,提出聚合物粘接剂预纤维化的策略,实现了硫化物电解质复合膜的室温干法制备提升了全固态电池的性能。通过PTFE乳液破乳干燥制备了预纤维化的PTFE干粉,采用Li6PS5Cl电解质和纤维化PTFE在室温辊压下成功制备了超薄(~35μm)和高离子电导率(3.17 mS/cm)的硫化物固态电解质复合膜。采用铌酸锂包覆的钴酸锂(LCO@LNO)为正极材料,通过室温干法工艺,制备了正极材料、硫化物电解质、导电剂的复合正极薄膜。通过超薄锂铟合金、电解质复合膜、正极复合膜的简单堆叠,制备了全固态薄膜电池,实现了正极材料134.1 mAh/g的可逆比容量,全电池188Wh/kg的比能量和100次的稳定循环。 展开更多

关键词 干法工艺 硫化物固态电解质 固态电解质薄膜 全固体电池 薄膜电池

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基于硫化物固体电解质全固态锂电池界面特性研究进展 被引量：18

7

作者 吴敬华 姚霞银 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第2期501-514,共14页

采用不可燃的无机固体电解质代替液体有机电解质的全固态锂电池,被认为是解决锂电池燃烧和泄漏等安全问题的终极解决方案之一。同时,锂金属负极的应用可以进一步提高电池的能量密度。近年来,得益于无机固体电解质锂离子电导率方面的突破... 采用不可燃的无机固体电解质代替液体有机电解质的全固态锂电池,被认为是解决锂电池燃烧和泄漏等安全问题的终极解决方案之一。同时,锂金属负极的应用可以进一步提高电池的能量密度。近年来,得益于无机固体电解质锂离子电导率方面的突破,硫化物固体电解质被认为是最有前途的锂离子导体之一。然而,在该领域仍有许多挑战亟待解决,主要包括硫化物固体电解质的稳定性、硫化物固体电解质与电极之间的不稳定界面以及锂枝晶的形成与生长。因此,构建稳定的电极/固体电解质界面是实现高性能全固态锂电池的关键。本文针对当前基于硫化物固体电解质全固态锂电池面临的挑战和机遇,总结了目前存在的各种界面问题以及界面调控策略,最后探讨了全固态锂电池可能的研究方向和发展趋势。 展开更多

关键词 全固态锂电池 硫化物固体电解质 界面

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钠离子硫化物固态电解质研究进展 被引量：2

8

作者 贾曼曼 张隆 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第5期1266-1283,共18页

全固态钠离子电池由正极、固态电解质和负极三部分组成,固态电解质作为导通离子隔绝电子的核心部件,既需要高的离子电导率,又要求良好的电解质-电极的固固接触和界面稳定性以维持有效的离子传输。硫化物电解质因具有众多优势而备受关注... 全固态钠离子电池由正极、固态电解质和负极三部分组成,固态电解质作为导通离子隔绝电子的核心部件,既需要高的离子电导率,又要求良好的电解质-电极的固固接触和界面稳定性以维持有效的离子传输。硫化物电解质因具有众多优势而备受关注。近年来,在提高其离子电导率方面已取得较大进展,在对其化学稳定性、与电极材料的界面稳定性等方面研究还在不断深入。本文通过对近期相关文献的梳理,讨论了目前钠离子硫化物无机固态电解质的发展概况,分别对硫化物电解质的制备工艺、结构以及电导率做了系统评述,着重介绍了机械化学合成、固相烧结以及化学液相合成的方法,系统分析了基于Na3PS4和Na3SbS4的三元硫化物及基于Na11Sn2PS12和Na11Sn2SbS12的四元硫化物的成分设计策略,重点总结了阴离子和阳离子掺杂所导致的钠离子空位/间隙、离子结合能、晶格软化、钠离子分布、结构对称性等变化对优化离子输运的作用机制。同时,总结了基于硫化物电解质的全固态钠电池界面特性的研究进展,主要分析了正极-电解质固固接触的改善策略和金属负极-电解质界面失效机理和稳定性提升措施,表明解决界面问题的紧迫性。最后,展望了钠离子硫化物电解质下一步可能的发展方向。 展开更多

关键词 硫化物电解质 全固态钠电池 制备工艺 离子电导率 界面

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全固态锂硫电池固态电解质研究进展

9

作者 阮明皓 李龙飞 +3 位作者 徐建平 金哲宇 方如意 夏阳 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期1-6,共6页

全固态锂硫电池利用固态电解质替代有机液态电解液,有望从根源解决液态锂硫电池穿梭效应,同时,可以改善锂硫电池循环稳定性、能量密度和安全性能,实现高比能、高安全、低成本全固态锂硫电池,推动新能源产业发展。然而,将传统液态电解液... 全固态锂硫电池利用固态电解质替代有机液态电解液,有望从根源解决液态锂硫电池穿梭效应,同时,可以改善锂硫电池循环稳定性、能量密度和安全性能,实现高比能、高安全、低成本全固态锂硫电池,推动新能源产业发展。然而,将传统液态电解液的固态化,带来了电解质/电极界面物理接触不佳、化学/电化学稳定性差、固态电解质电导率低等系列关键科学问题。针对以上问题,重点围绕近5年内聚合物和硫化物固态电解质在全固态锂硫电池中的最新研究动态及未来发展趋势,综合讨论了固态电解质电导率、电解质/电极界面稳定性等问题对全固态锂硫电池性能的影响及其改性策略,并对全固态锂硫电池的设计进行展望,为高比能、高安全锂硫电池发展提供重要参考。 展开更多

关键词 全固态锂硫电池 聚合物固态电解质 硫化物固态电解质 高比能 高安全

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Sc/O掺杂硫化物固态电解质的制备及全固态电池性能 被引量：4

10

作者 赵争光 陈振营 +2 位作者 翟光群 张希 庄小东 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2412-2423,共12页

近年来,硫化物固态电解质凭借其高安全性、高离子电导率、较宽电化学窗口等诸多优点受到了人们的广泛关注。掺杂改性被认为是一种提高硫化物固态电解质电化学性能的有效方法。鉴于稀土元素具有独特的电子结构与功能特性,掺杂稀土元素已... 近年来,硫化物固态电解质凭借其高安全性、高离子电导率、较宽电化学窗口等诸多优点受到了人们的广泛关注。掺杂改性被认为是一种提高硫化物固态电解质电化学性能的有效方法。鉴于稀土元素具有独特的电子结构与功能特性,掺杂稀土元素已成为提升固态电解质的离子导电性和降低晶界阻抗的有效策略之一。本工作使用稀土元素化合物氧化钪(Sc_(2)O_(3))作为掺杂剂合成了一系列改性后的硫化物固态电解质。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜以及色散能谱(EDS)等表征手段证明了Sc_(2)O_(3)的成功掺杂。通过使用交流阻抗法测试了其电导率,结果表明当Sc_(2)O_(3)的掺杂量为x=0.04时,Li_(6.08)P_(0.96)Sc_(0.04)S_(4.94)O_(0.06)Cl硫化物固态电解质显示出较高的离子电导率,可以达到3.17×10^(-3)S/cm。用Sc_(2)O_(3)掺杂量为x=0.04的硫化物固态电解质Li_(6.08)P_(0.96)Sc_(0.04)S_(4.94)O_(0.06)Cl组装锂-锂对称电池显示出0.95 mA/cm^(2)的高临界电流密度(CCD)和在0.1 mA/cm电流密度下超过300 h的稳定锂-锂对称电池循环过程。Li_(6.08)P_(0.96)Sc_(0.04)S_(4.94)O_(0.06)Cl基全固态电池显示出了249.03 mAh/g和191.2 mAh/g的首圈充放电比容量以及76.78%的首圈充放电效率,循环950圈后仍能保持123 mAh/g的放电比容量。即使在空气中暴露90 min后,Li_(6.08)P_(0.96)Sc_(0.04)S_(4.94)O_(0.06)Cl电解质仍能表现出较好的晶形结构和良好的全固态电池循环性能。本工作为提高Li6PS5Cl型硫化物固态电解质的电化学性能提供了新的思路。 展开更多

关键词 硫化物固态电解质 离子电导率 掺杂改性 全固态电池

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硫化物固态电解质Li10GeP2S12与锂金属间界面稳定性的改善研究 被引量：2

11

作者 周墨林 蒋欣 +2 位作者 易婷 杨向光 张一波 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1810-1817,共8页

通过N-丁基-N-甲基哌啶双(氟磺酰)亚胺盐离子液体和双(氟磺酰)亚胺锂盐修饰了Li|Li10GeP2S12界面,并研究了界面的改性效果.研究结果表明,在界面处原位生成一层致密的固体电解质界面膜(SEI),具有一定流变性的离子液体可渗透到Li10GeP2S1... 通过N-丁基-N-甲基哌啶双(氟磺酰)亚胺盐离子液体和双(氟磺酰)亚胺锂盐修饰了Li|Li10GeP2S12界面,并研究了界面的改性效果.研究结果表明,在界面处原位生成一层致密的固体电解质界面膜(SEI),具有一定流变性的离子液体可渗透到Li10GeP2S12晶粒内部;在0.1 mA/cm2的电流密度下,界面改性后的Li|Li10GeP2S12|Li对称电池可稳定循环1500 h以上,极化电压仅为30 mV.在2.5~3.6 V电压范围内, Li|Li10GeP2S12|LiFePO4电池在0.2C倍率下充放电循环的首次放电比容量为148.1 mA·h/g,库仑效率为95.8%,经过30次循环后容量保持率为90.1%. 展开更多

关键词 硫化物固态电解质 电解质/电极界面 离子液体

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低成本硫化物固态电解质Li6-xPS5-xClx的制备与性能研究 被引量：1

12

作者 杨纳川 王玉 +1 位作者 帅毅 陈康华 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期885-889,共5页

硫化物固体电解质以其室温电导率高,热稳定性好,电化学窗口宽等特点,在高功率及室温固态电池方面优势突出,是极具潜力的固态电解质材料.但制备其所需的高纯度Li2S原料高昂的价格使其实际应用受到掣肘,故本文使用单质锂金属(99.9%)、升... 硫化物固体电解质以其室温电导率高,热稳定性好,电化学窗口宽等特点,在高功率及室温固态电池方面优势突出,是极具潜力的固态电解质材料.但制备其所需的高纯度Li2S原料高昂的价格使其实际应用受到掣肘,故本文使用单质锂金属(99.9%)、升华硫、氯化锂和五硫化二磷等低成本原料,采用球磨法和高温热处理制备得到了Li6-xPS5-xClx(x=0.5)固态电解质粉末,通过X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对Li6-xPS5-xClx(x=0.5)固态电解质进行了表征,并使用交流阻抗法测试了其电导率,电导率可达8.29×10-4S·cm-1,将Li6-xPS5-xClx(x=0.5)固态电解质粉末进行冷压制片,制成Li对Li半电池后显示了良好的循环性能. 展开更多

关键词 低成本 球磨法 硫化物固态电解质 锂离子电导率

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全固态硫化物锂电池中NCM正极及其界面研究 被引量：3

13

作者 郭邦军 贾理男 张希 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期743-759,共17页

采用硫化物电解质的全固态锂电池被视作解决传统液态锂电池安全问题与能量密度提升的最有效方案。正极材料作为锂电池的主要组成部分之一,很大程度上决定着全固态锂电池的基本性能。镍钴锰酸锂(NCM)三元体系正极材料因具备能量密度较高... 采用硫化物电解质的全固态锂电池被视作解决传统液态锂电池安全问题与能量密度提升的最有效方案。正极材料作为锂电池的主要组成部分之一,很大程度上决定着全固态锂电池的基本性能。镍钴锰酸锂(NCM)三元体系正极材料因具备能量密度较高和成本较低的优点,以及与硫化物电解质的可兼容性而受到广泛关注。然而,NCM三元材料存在安全性低、循环稳定性差等缺点,与硫化物电解质接触界面仍存在许多问题亟待解决。因此,分析和研究NCM三元正极材料的结构组成和界面优化,对于提高全固态锂电池稳定性和安全性具有重要的意义。聚焦于当前主流三元正极材料以及与硫化物固态电解质界面问题的匹配性研究,阐述了NCM三元正极材料在全固态锂电池应用中所面临的挑战、解决策略和发展机遇,并对NCM三元正极的进一步发展和应用提出展望。 展开更多

关键词 全固态锂离子电池 NCM正极 硫化物电解质 正极/电解质界面

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全固态锂硫电池电极及电解质膜的制备及性能研究 被引量：1

14

作者 吕忠伟 彭锦雪 +1 位作者 郑陈熙 龚正良 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第4期622-627,共6页

全固态锂硫电池(ASSLSBs)兼具高能量密度与高安全性,被认为是最具潜力的下一代储能体系候选者之一,然而目前实验室使用的粉末冷压技术并不适合实际应用。因此,开发合适的工艺大规模制备固态电解质膜以及复合正极对促进全固态锂硫电池的... 全固态锂硫电池(ASSLSBs)兼具高能量密度与高安全性,被认为是最具潜力的下一代储能体系候选者之一,然而目前实验室使用的粉末冷压技术并不适合实际应用。因此,开发合适的工艺大规模制备固态电解质膜以及复合正极对促进全固态锂硫电池的实际化应用具有重要意义。以二甲苯作为溶剂,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)作为粘结剂,通过浆料涂布工艺制备了具有高离子电导率(4.7×10^(-4) S/cm)的自支撑硫化物固态电解质膜以及高硫含量(50%质量分数)、高硫载量(4~5 mg/cm^(2))的复合硫正极极片,并研究了其性能。研究表明:SEBS质量分数为3%时,电解质膜兼具柔性及高离子电导率;SEBS质量分数为1%的复合硫正极极片表现出良好的电化学性能。使用固态电解质膜与复合正极极片组装的全固态锂硫电池首次放电比容量可达742.9 mAh/g。 展开更多

关键词 全固态锂硫电池 自支撑 硫化物电解质膜 硫正极极片

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高性能全固态电池Li_(7-x)PS_(6-x)Cl_(x)电解质中氯含量的优化 被引量：1

15

作者 朱骏昌 刘汉周 +5 位作者 胡雅琪 林园园 吴壮志 卢洋 张宗良 刘芳洋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3076-3091,共16页

在全固态电池快速发展的背景下,硫银锗矿型电解质Li_(6)PS_(5)Cl因其高离子导率、加工性能好等特点备受瞩目。电解质中的氯取代显著影响其离子电导率和稳定性等特性,但调节氯含量对界面影响的研究仍有待完善。本文采用固相烧结法制备了x... 在全固态电池快速发展的背景下,硫银锗矿型电解质Li_(6)PS_(5)Cl因其高离子导率、加工性能好等特点备受瞩目。电解质中的氯取代显著影响其离子电导率和稳定性等特性,但调节氯含量对界面影响的研究仍有待完善。本文采用固相烧结法制备了x=1.0~1.5的Li_(7-x)PS_(6-x)Cl_(x)电解质,评估氯含量(x=1.0~1.5所对应的氯摩尔分数分别为25%~37.5%)对其理化性质的影响。此外,基于电解质在电池不同部件中的性能表现,结合X光电子能谱与阻抗弛豫时间分布等,系统评估氯含量对界面与性能的影响。Li_(5.7)PS_(4.7)Cl_(1.3)材料在正极中展现出优秀的倍率性能;而对于电解质层,高氯含量材料Li_(5.5)PS_(4.5)Cl_(1.5)将导致正、负极界面劣化,降低循环性能。通过调控氯含量,可平衡离子电导与界面反应,从而提升综合性能。所组装的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)@Li_(5.7)PS_(4.7)Cl_(1.3)|Li_(6)PS_(5)Cl|LiIn电池,在20 mg/cm^(2)载量、0.5C倍率循环300圈后仍有132.8 mA·h/g的比容量。 展开更多

关键词 硫化物固态电解质 Li_(7-x)PS_(6-x)Cl_(x) 全固态电池 氯取代 弛豫时间分布

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基于专利的无机固态锂电池电解质技术发展研究 被引量：6

16

作者 周洪 魏凤 吴永庆 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第3期1001-1007,共7页

商业化的锂电池大多采用液态电解质作为电解质体系,存在电化学和热稳定性不足、安全性差等问题。无机固态电解质取代传统的液体电解质,可以解决传统锂电池的安全性问题,并具有高电化学稳定性、高机械强度等优点,是当前储能领域的研究热... 商业化的锂电池大多采用液态电解质作为电解质体系,存在电化学和热稳定性不足、安全性差等问题。无机固态电解质取代传统的液体电解质,可以解决传统锂电池的安全性问题,并具有高电化学稳定性、高机械强度等优点,是当前储能领域的研究热点。本文以全球无机固态电解质专利为研究对象,采用专利数据挖掘方法,梳理了主要机构技术布局、竞争优势、核心技术、最新技术发展趋势,提出了关注国家重大需求、加快关键技术研发、重视专利保护战略等建议。 展开更多

关键词 无机固态电解质 硫化物电解质 氧化物电解质 专利分析 文本挖掘

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锂离子电池固态电解质的研究进展 被引量：5

17

作者 王伟 朱航辉 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期760-764,共5页

固态锂离子电池具有安全性能高、能量密度大、工作温区广等优点,是锂离子电池领域的研究热点。固体电解质的研究是固态锂离子电池实现应用的先决条件,目前国内外研究较多的有晶态的LISICON结构、钙钛矿结构、石榴石结构电解质和非晶态... 固态锂离子电池具有安全性能高、能量密度大、工作温区广等优点,是锂离子电池领域的研究热点。固体电解质的研究是固态锂离子电池实现应用的先决条件,目前国内外研究较多的有晶态的LISICON结构、钙钛矿结构、石榴石结构电解质和非晶态的氧化物、硫化物、氮氧化物电解质。概述了锂离子电池固态电解质的研究进展,对各种电解质的发现过程、晶体结构、电导率等性能进行了详细的介绍。 展开更多

关键词 锂离子电池 固态电解质 晶体结构 硫化物电解质

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利用Ce2S3对70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质掺杂改性的研究 被引量：3

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作者 张楠 钟学奇 +3 位作者 丁飞 赵旭升 刘兴江 徐强 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期200-207,共8页

为了提高70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质的离子电导率和电化学性能,提出利用Ce2S3掺杂改性的方法。采用高能球磨和热处理相结合的方法制备了一系列组分为70Li2S-(30-x)P2S5-xCe2S3(x=0,0.5,1,2,3)的玻璃陶瓷态电解质。通过差示扫描量热... 为了提高70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质的离子电导率和电化学性能,提出利用Ce2S3掺杂改性的方法。采用高能球磨和热处理相结合的方法制备了一系列组分为70Li2S-(30-x)P2S5-xCe2S3(x=0,0.5,1,2,3)的玻璃陶瓷态电解质。通过差示扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD),拉曼光谱,扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等表征手段,对掺杂不同比例Ce2S3的Li2S-P2S5基固体电解质进行分析测试。研究结果表明:掺杂适量的Ce2S3不仅可以提高70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质的离子电导率,还可以降低其与正极材料的界面电阻。其中,掺杂1%Ce2S3得到的70Li2S-29P2S5-1Ce2S3玻璃陶瓷态电解质表现出最高的室温离子电导率(1.52×10^-3 S·cm^-1),明显高于70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质的室温离子电导率。对比LiCoO2/70Li2S-30P2S5/Li-In和LiCoO2/70Li2S-29P2S5-1Ce2S3/Li-In 2种全固态锂电池,后者表现出更好的放电性能,在室温下0.1C时的初始放电比容量为105.3 mAh·g^-1,循环50圈后的放电比容量为91.8 mAh·g^-1,容量保持率为87.2%。 展开更多

关键词 掺杂 三硫化二铈 硫化物固体电解质 离子电导率 全固态锂电池

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无机固态锂离子电池电解质的研究进展 被引量：4

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作者 刘娇 怀永建 王海文 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2308-2311,共4页

无机固态锂离子电池因其高安全性、高能量密度和宽的工作温度范围,成为研究的热点。综述了Li PON、石榴石型和硫化物电解质的离子电导率及其应用于全固态锂离子电池的研究。

关键词 无机固态电解质 LI PON 石榴石结构 硫化物电解质 全固态锂离子电池

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墨水涂覆法制备硫化物全固态锂离子电池

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作者 张锦 邹忠 刘晋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期386-393,共8页

采用墨水涂覆技术制备基于硫化物的电解质薄膜及其全固态锂离子电池。通过N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂对真空烧结法制得的Li_8P_2S_9粉末进行处理,获得均匀、稳定的湛蓝色Li_8P_2S_9墨水。研究结果表明:NMP溶剂处理后的Li_8P_2S_9颗粒粒径... 采用墨水涂覆技术制备基于硫化物的电解质薄膜及其全固态锂离子电池。通过N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂对真空烧结法制得的Li_8P_2S_9粉末进行处理,获得均匀、稳定的湛蓝色Li_8P_2S_9墨水。研究结果表明:NMP溶剂处理后的Li_8P_2S_9颗粒粒径从10μm降低到1μm左右,物相晶体结构不变,但改善颗粒间的接触性能。在Li_8P_2S_9墨水中添加一定量的聚偏二氟乙烯(PVDF)黏结剂,溶解完全后将墨水滴涂在磷酸铁锂正极表面,除去溶剂即可一步实现电解质的成膜及电解质与正极的复合。当PVDF与Li_8P_2S_9的质量比为1:10时,电解质膜30℃下的锂离子电导率为2.03×10^(-4)S/cm,25℃电化学窗口为5.15V。以该墨水涂覆法制得的LiFePO_4/Li电池可在室温下稳定工作,0.2C下循环100圈的平均比容量为113.7mA·h/g,库仑效率为99%。 展开更多

关键词 Li8P2S9 硫化物固体电解质 墨水涂覆法 锂离子电池

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