發(fā)布時間：2023-03-29 17:22

　　固態(tài)鋰空氣電池由于其高理論能量密度和高安全可靠性一直以來都是鋰電池領域的研究熱點,目前,該領域亟待解決的關鍵問題包括:電池的實際放電容量低、電池內阻大、穩(wěn)定性差和壽命不足等。解決這一系列問題的關鍵是能夠研制出具有高電導率、高機械強度且易于加工的電解質材料。固態(tài)電解質憑借其卓越的機械強度能夠有效抑制鋰枝晶而備受關注,但其存在電導率不足、與電極接觸界面電阻高等短板。為此,本論文以GARNET型固態(tài)陶瓷電解質Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)及其陽離子摻雜亞種為研究對象,系統(tǒng)研究了其作為電解質主體材料以及聚合物電解質添加劑時的性能,研究包括上述兩類電解質的制備工藝、結構特征和電化學性能,以及基于這兩類電解質構建的鋰空氣電池的綜合性能。本文使用固相合成法合成了LLZO及其Al摻雜產物Li_6.9A_l(0.1)La₃Zr₂O₁₂(LALZO)和Ta摻雜產物Li_6.4La_...

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 鋰空氣電池簡介及研究現狀
        1.2.1 水系鋰空氣電池
        1.2.2 有機電解液體系鋰空氣電池
        1.2.3 固態(tài)鋰空氣電池
    1.3 鋰電池用聚合物電解質處理方式分類及研究現狀
        1.3.1 聚合物形貌處理
        1.3.2 添加劑
        1.3.3 共聚和化學交聯
    1.4 鋰電池用固態(tài)陶瓷電解質研究現狀
        1.4.1 陶瓷電解質簡介
        1.4.2 NASICON型陶瓷電解質
        1.4.3 鈣鈦礦型陶瓷電解質
        1.4.4 GARNET型陶瓷電解質
        1.4.5 陶瓷電解質合成方法
    1.5 論文的研究內容
第2章 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷固態(tài)電解質材料的合成與表征
    2.1 引言
    2.2 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷電解質的合成
        2.2.1 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷電解質粉末的成相燒結
        2.2.2 LLZO、LALZO、LLZTO致密陶瓷電解質片的燒結
        2.2.3 陶瓷電解質片的致密度測試
    2.3 本章小結
第3章 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷固態(tài)電解質的加工處理、酸刻蝕和電池測試
    3.1 引言
    3.2 陶瓷電解質片的切割與打磨
    3.3 陶瓷電解質片的電導率測試
    3.4 陶瓷電解質片的酸刻蝕
    3.5 陶瓷電解質/碳黑一體化電極制備
    3.6 鋰氧電池的裝配和測試
        3.6.1 鋰氧電池的裝配
        3.6.2 鋰氧電池的電化學測試
        3.6.3 鋰氧電池的充放電測試
    3.7 本章小結
第4章 LLZO/PEO基復合型聚合物電解質的制備和電池測試
    4.1 引言
    4.2 LLZO/PEO基化學交聯型復合薄膜的制備
    4.3 LLZO/PEO基化學交聯型復合薄膜的表征
        4.3.1 復合薄膜的XRD測試
        4.3.2 復合薄膜的SEM圖像
    4.4 LLZO/PEO基化學交聯型復合薄膜的電化學性能測試
    4.5 LLZO/PEO基化學交聯型復合薄膜鋰氧電池測試
        4.5.1 復合薄膜鋰氧電池電化學性能測試
        4.5.2 復合薄膜鋰氧電池充放電性能測試
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3774161