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率,寬電化學窗口和高界面穩(wěn)定性,被認為最有商用價值的固態(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特性,具有重要的科學意義和應用價值。首先以低成本無機鍺(GeO₂)作前驅(qū)物,分別通過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LAGP的微觀形貌和離子電導率進行了研究,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,但由于過高的燒結(jié)溫度導致材料內(nèi)部出現(xiàn)晶粒團聚現(xiàn)象,使得晶粒之間空隙增大,進而導致其離子電導率隨燒結(jié)溫度的升高先增大后減小,且通過高溫固相法和溶膠凝...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：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)應具有的特點
        1.3.2 固態(tài)電解質(zhì)中Li⁺的傳導方式
    1.4 無機固態(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 本論文的研究內(nèi)容和意義
第2章 實驗內(nèi)容與分析測試方法
    2.1 實驗原料及設備
    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 電化學阻抗譜測試
        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)薄膜離子輸運特性分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3845275