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硫化物固态电解质用Li_(2)S的高效合成及其性能研究
1
作者
杜岳勇
朱骏昌
+4 位作者
何特特
张宗良
刘丝靓
卢洋
刘芳洋
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期1749-1759,共11页
随着全固态电池的快速发展,硫化锂(Li_(2)S)作为合成硫化物固态电解质的关键材料受到广泛关注。Li2S的纯度会影响电解质和电池的性能,并且基于Li_(6)PS_(5)Cl(LPSC)电解质的性能对其合成工艺进行评价和研究是一种必要且高效的手段,但目...
随着全固态电池的快速发展,硫化锂(Li_(2)S)作为合成硫化物固态电解质的关键材料受到广泛关注。Li2S的纯度会影响电解质和电池的性能,并且基于Li_(6)PS_(5)Cl(LPSC)电解质的性能对其合成工艺进行评价和研究是一种必要且高效的手段,但目前相关研究较少。为此,本文以硫酸锂和石墨为原料利用碳热还原法合成Li_(2)S,Li_(2)S无需提纯即可直接用于硫化物固态电解质的合成。对反应过程中热力学和动力学行为进行研究,探究烧结强度与Li_(2)S产物之间的关系以及杂质碳酸锂对于硫化物固态电解质性能的影响。研究结果表明:装配的全固态电池500圈循环后的容量保持率为75.34%,平均库仑效率超过99.94%。本研究可为降低Li_(2)S和LPSC电解质的生产成本、研究硫化物全固态电池的性能提供参考。
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关键词
硫化锂
固态电解质
碳热还原法
全固态电池
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职称材料
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
2
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。
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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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职称材料
题名
硫化物固态电解质用Li_(2)S的高效合成及其性能研究
1
作者
杜岳勇
朱骏昌
何特特
张宗良
刘丝靓
卢洋
刘芳洋
机构
中南大学冶金与环境学院
国家能源金属资源与新材料重点实验室
有色
金属
增值冶金湖南省
重点
实验室
先进电池
材料
教育部工程研究中心
湖南恩捷前沿
新
材料
科技有限公司
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期1749-1759,共11页
基金
湖南省重点研发计划项目(2023GK2016)
国家自然科学基金资助项目(52304376,52304338)
湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ10058)。
文摘
随着全固态电池的快速发展,硫化锂(Li_(2)S)作为合成硫化物固态电解质的关键材料受到广泛关注。Li2S的纯度会影响电解质和电池的性能,并且基于Li_(6)PS_(5)Cl(LPSC)电解质的性能对其合成工艺进行评价和研究是一种必要且高效的手段,但目前相关研究较少。为此,本文以硫酸锂和石墨为原料利用碳热还原法合成Li_(2)S,Li_(2)S无需提纯即可直接用于硫化物固态电解质的合成。对反应过程中热力学和动力学行为进行研究,探究烧结强度与Li_(2)S产物之间的关系以及杂质碳酸锂对于硫化物固态电解质性能的影响。研究结果表明:装配的全固态电池500圈循环后的容量保持率为75.34%,平均库仑效率超过99.94%。本研究可为降低Li_(2)S和LPSC电解质的生产成本、研究硫化物全固态电池的性能提供参考。
关键词
硫化锂
固态电解质
碳热还原法
全固态电池
Keywords
lithium sulfide
solid electrolyte
carbothermal reduction method
all-solid-state battery
分类号
TQ152 [化学工程—电化学工业]
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职称材料
题名
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
2
作者
朱骏昌
刘汉周
胡雅琪
林园园
吴壮志
卢洋
张宗良
刘芳洋
机构
中南大学
材料
科学与工程学院
中南大学冶金与环境学院
中南大学先进电池
材料
教育部工程研究中心
中南大学增值冶金湖南省
重点
实验室
中南大学
国家能源金属资源与新材料重点实验室
出处
《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
基金
湖南省重点研发计划资助项目(2023GK2016)。
文摘
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。
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
Keywords
sulfide solid electrolytes
Li_(7-x)PS_(6-x)Cl_(x)
all-solid-state batteries
chlorine substitution
distribution of relaxation times
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
硫化物固态电解质用Li_(2)S的高效合成及其性能研究
杜岳勇
朱骏昌
何特特
张宗良
刘丝靓
卢洋
刘芳洋
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
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
朱骏昌
刘汉周
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
1
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职称材料
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