ABSTRACT: Composite electrolytes comprising distinctive polyether (PEO) or polyester (PCL, P(CL- co -TMC)) polymers in combination with a high loading of Li 1.4 Al 0.4 Ti 1.6 (PO 4 ) 3 NASICON-type ceramic powders (LATP, 70 wt %) are investigated to gain insights into the limitations of their ion conductivity in resulting陶瓷固态电解质系统。在这里,LATP构成了具有公平离子电导率的有利的陶瓷锂离子导体,由于表面物种的有害形成(例如Li 2 CO 3)与空气和/或周围聚合物接触而导致的界面问题(例如Li 2 CO 3),并未立即受到限制。所有这些复合电解质中的锂离子转运都遵循聚合物基质中的慢动作状态,无论使用的聚合物的性质如何。有趣的是,与聚合物相比,与聚合物PEO基质相比,聚合物和陶瓷相之间的LI +离子在聚合物和陶瓷相之间的液体 +离子之间的交换表现出较弱的聚酯聚合物PCL和P(Cl- CO -TMC),与具有强LI-聚合物的聚合物的均衡相比。LATP粒子团聚,与其固体聚合物电解质(SPE)对应物相比,这些复合材料的较低锂离子电导率值的主要原因。这些发现为全稳态电池的功能复合电解质的开发增加了一步。关键字:li 1+x al x ti 2 - x(PO 4)3,全稳态电池,聚醚和聚酯聚合物,锂离子配位属性,界面锂离子传输
当前的能量和移动性转化,在很大程度上依赖电动汽车(EV)和可再生能源需要电池。锂离子电池是重塑我们的运输系统的主要候选者。尽管已经主导了电动汽车市场的能源储能组件,但锂离子电池仍存在与易燃液体电解质有关的安全问题。此外,它们接近达到最大能量密度。替代电池技术,更安全且能够存储更多的能量,因此引起了极大的兴趣。一个突出的例子是使用陶瓷或聚合电解质及其复合材料的固态电池。本文探讨了内部处理和表征技术,以研究所有固态锂电池的无机电解质的过程,并提高无机电解质的性能。无机电解质是具有高离子电导率的固体,可以使具有高功率和能量密度的安全电池。但是,在达到商业化之前,需要克服许多挑战。进步与了解控制离子传输的属性有关。本文的一个焦点是用硼酸处理电解质材料Li 7 La 3 Zr 2 O 12(LLZO)。这种表面处理似乎可以应对有害的Li 2 CO 3的形成,因此,均针对烧结的陶瓷电解质颗粒和LLZO粉末进行了探索。分别通过分析对烧结的影响以及在聚合物电解质矩阵中实施粉末时分别评估了该策略。与酸接触,LLZO形成了一个对电导率有益影响的Libo 2层。对于llzo粉末,酸处理在烧结后产生了有希望的谷物结合的固体。掺入聚合物电解液中时,较高的离子电导率表明Libo 2层对聚合物陶瓷接触的有益作用。另一个有希望的无机电解质是Li 1+X Al X Ti 2-X(PO 4)3(LATP),其易于处理和高电导率被其不稳定性与锂金属所遮盖。作为保护LATP材料的一种策略,它已插入不同的聚合物电解质矩阵中。虽然复合材料通常在材料之间表现出较差的协同作用,但对于多种植者来说,有一些令人鼓舞的结果,尤其是高转移数量。总而言之,这些结果为了解如何使用陶瓷电解质制造功能性的全州电池提供了一步,以及在陶瓷和复合电解质中量身定制表面的重要性。
摘要:带有尖晶石LI 4 Ti 5 O 12(LTO)电极的锂离子固态电池具有显着的优势,例如稳定性,长寿和良好的乘法性能。在这项工作中,通过大气等离子体喷涂方法获得LTO电极,并通过在LTO电极上的原位紫外线(UV)固化制备复合固体电解质。使用柔软的组合策略设计了复合固体电解质,并将电解质制备成聚(乙烯基氟化物-CO-HEXAFRUOROPYLENE)(PVDF-HFP)的复合材料(PVDF-HFP)柔性结构和高导不导率Li 1.3 Al 0.3 Al 0.3 Ti 1.7(PO 4)(PO 4)3(LATP)硬颗粒。复合电解质在30℃下表现出高达0.35 ms cm -1的良好离子电导率,而在4.0 V上方的电化学窗口显示出。原位和原位电解质被组装到LTO // Electrolete // Li Solid-State电池中,以研究其对电池电化学性能的影响。结果,组装的Li 4 Ti 5 O 12 //原位电解质// Li电池的性能速度很高,其容量保留率为90%,在300个周期后,在0.2 mA/cm 2时为0.2 mA/cm 2。这项工作为制造新型高级固态电解质和电极的新方法提供了一种新方法,用于应用固态电池。