固態(tài)電解質(zhì)作為離子傳輸層在全固態(tài)鋰離子電池起著重要作用。NASICON型Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃(LAGP)電解質(zhì)材料具有高離子電導(dǎo)率,寬電化學(xué)窗口和高界面穩(wěn)定性,被認(rèn)為最有商用價(jià)值的固態(tài)電解質(zhì)之一。因此,深入研究LAGP固態(tài)電解質(zhì),開(kāi)發(fā)低成本制備方法,制備其薄膜材料,深入研究其離子輸運(yùn)特性,具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。首先以低成本無(wú)機(jī)鍺(GeO₂)作前驅(qū)物,分別通過(guò)高溫固相法和新型溶膠凝膠法在800¹000℃的燒結(jié)溫度下制備LAGP電解質(zhì)材料。利用XRD、EDS和TG-DSC分析了煅燒期間樣品的結(jié)構(gòu)、成分和物相變化,確定所制材料為純相LAGP固態(tài)電解質(zhì)。利用SEM、TEM和EIS對(duì)LAGP的微觀形貌和離子電導(dǎo)率進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)材料的晶粒尺寸隨著燒結(jié)溫度的升高而持續(xù)增大,但由于過(guò)高的燒結(jié)溫度導(dǎo)致材料內(nèi)部出現(xiàn)晶粒團(tuán)聚現(xiàn)象,使得晶粒之間空隙增大,進(jìn)而導(dǎo)致其離子電導(dǎo)率隨燒結(jié)溫度的升高先增大后減小,且通過(guò)高溫固相法和溶膠凝...

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 全固態(tài)鋰離子電池概述
        1.2.1 全固態(tài)鋰離子電池結(jié)構(gòu)
        1.2.2 全固態(tài)鋰離子電池工作原理
    1.3 固態(tài)電解質(zhì)概述
        1.3.1 固態(tài)電解質(zhì)應(yīng)具有的特點(diǎn)
        1.3.2 固態(tài)電解質(zhì)中Li⁺的傳導(dǎo)方式
    1.4 無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)材料分類
        1.4.1 鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)
        1.4.2 NASICON型固態(tài)電解質(zhì)
        1.4.3 石榴石型固態(tài)電解質(zhì)
        1.4.4 LISICON型固態(tài)電解質(zhì)
        1.4.5 薄膜固態(tài)電解質(zhì)
    1.5 LAGP固態(tài)電解質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.6 本論文的研究?jī)?nèi)容和意義
第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
    2.2 表征方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
        2.2.5 差示掃描量熱法
    2.3 固體電解質(zhì)材料的制備方法
        2.3.1 高溫固相法
        2.3.2 溶膠凝膠法
        2.3.3 射頻磁控濺射法
第3章 高溫固相法制備LAGP電解質(zhì)及性能研究
    3.1 LAGP固態(tài)電解質(zhì)物相分析
    3.2 LAGP固態(tài)電解質(zhì)形貌分析
    3.3 LAGP固態(tài)電解質(zhì)離子輸運(yùn)特性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 溶膠凝膠法制備LAGP電解質(zhì)及性能研究
    4.1 LAGP固態(tài)電解質(zhì)物相分析
    4.2 LAGP固態(tài)電解質(zhì)的形貌分析
    4.3 LAGP固態(tài)電解質(zhì)離子輸運(yùn)特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 磁控濺射法制備LAGP薄膜及性能研究
    5.1 LAGP靶材XRD分析
    5.2 LAGP固態(tài)電解質(zhì)薄膜物相分析
    5.3 LAGP固態(tài)電解質(zhì)薄膜形貌分析
    5.4 LAGP固態(tài)電解質(zhì)薄膜離子輸運(yùn)特性分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3845275