为降低Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)电解质膜与锂金属负极之间的界面阻抗,抑制LATP与锂金属之间的副反应以及锂枝晶的生长,提高LATP电解质膜的性能,使用PVDF对LATP基电解质膜界面进行修饰,并研究其电化学性能。将LATP陶瓷...为降低Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)电解质膜与锂金属负极之间的界面阻抗,抑制LATP与锂金属之间的副反应以及锂枝晶的生长,提高LATP电解质膜的性能,使用PVDF对LATP基电解质膜界面进行修饰,并研究其电化学性能。将LATP陶瓷粉末与聚氧化乙烯、LIFSI混合均匀后浇筑成膜,将PVDF溶液均匀涂覆在电解质膜表面,干燥得到修饰后的电解质膜。通过电化学实验、充放电实验、表面表征等方法,研究PVDF修饰后电解质膜的性能。结果显示,PVDF影响了LATP的晶体结构,优化了锂离子迁移通道。修饰后电解质膜的室温离子电导率提升,室温下电化学窗口由3.74 V增加到4.10 V,锂离子迁移数由0.915提升到0.978,组装锂金属对称电池在0.05 m A/cm^(2)电流密度下的循环时间从45 h提升到280 h以上,有效抑制了锂枝晶的生长,提升了电解质膜与锂金属界面稳定性。在电流密度0.025、0.050、0.100、0.200 m A/cm^(2)下的极化电压分别为27、60、110、220 m V。在LFP|SSCEs-1|Li全电池中循环超过25圈后形成了良好的SEI界面。从第25圈到第100圈容量保持率为87%,库仑效率始终保持在95%以上。PVDF修饰层提升了LATP电解质膜的电化学性能以及和锂金属界面的稳定性,对全固态锂电池的应用具有积极意义。展开更多
文摘在LiNO_3/SiO_2/Si基板上制备了Li_(1-x)Bi_(4+x)Ti_4O_(15)系列薄膜(x=0.3、0.4、0.5、0.6),并系统分析了这些薄膜的微观结构以及铁电、介电及漏电等电学特性。研究结果表明,在氮气气氛中以600℃持温30 min制备的单一相薄膜中Li0.5Bi4.5Ti4O15薄膜的结晶效果最好,且在其表面可成长出独立晶粒分布状态;x为0.5时薄膜的剩余极化强度2Pr=53.5μC/cm2、矫顽场2Ec=144.2 k V/cm,此时薄膜的铁电性能相对最佳;该系列薄膜的介电常数介于37~100,介电损失相对偏高,介于0.7~1.0;所有薄膜的漏电流均随外加电压的增加而逐渐增大,其中Li0.5Bi4.5Ti4O15薄膜漏电流最小,外加电压为10 V时其值约为3.88×10-6A。
文摘为降低Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP)电解质膜与锂金属负极之间的界面阻抗,抑制LATP与锂金属之间的副反应以及锂枝晶的生长,提高LATP电解质膜的性能,使用PVDF对LATP基电解质膜界面进行修饰,并研究其电化学性能。将LATP陶瓷粉末与聚氧化乙烯、LIFSI混合均匀后浇筑成膜,将PVDF溶液均匀涂覆在电解质膜表面,干燥得到修饰后的电解质膜。通过电化学实验、充放电实验、表面表征等方法,研究PVDF修饰后电解质膜的性能。结果显示,PVDF影响了LATP的晶体结构,优化了锂离子迁移通道。修饰后电解质膜的室温离子电导率提升,室温下电化学窗口由3.74 V增加到4.10 V,锂离子迁移数由0.915提升到0.978,组装锂金属对称电池在0.05 m A/cm^(2)电流密度下的循环时间从45 h提升到280 h以上,有效抑制了锂枝晶的生长,提升了电解质膜与锂金属界面稳定性。在电流密度0.025、0.050、0.100、0.200 m A/cm^(2)下的极化电压分别为27、60、110、220 m V。在LFP|SSCEs-1|Li全电池中循环超过25圈后形成了良好的SEI界面。从第25圈到第100圈容量保持率为87%,库仑效率始终保持在95%以上。PVDF修饰层提升了LATP电解质膜的电化学性能以及和锂金属界面的稳定性,对全固态锂电池的应用具有积极意义。
