鎂離子電池固體電解質(zhì)MgZrNi 1.5 (PO 4 ) 3 的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 15:50
鎂離子電池發(fā)展到現(xiàn)在,能夠適合其多次充放電的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)液相電解質(zhì)至今沒突破,使鎂離子電池的發(fā)展應(yīng)用嚴(yán)重受限[1-2]。如有優(yōu)良的固體電解質(zhì)[2-3]取代受限的液相電解質(zhì),鎂離子電池的發(fā)展將上升一個(gè)維度。本實(shí)驗(yàn)的研究是通過溶膠-凝膠法合成鎂離子電池固體電解質(zhì)MgZrNi1.5(PO4)3,用Ni2+取代原有固體電解質(zhì)MgZrNi1.5(PO4)3中一部分Zr4+,通過加入鎳離子加大原有固體電解質(zhì)的電導(dǎo)率,同時(shí)能加大電解質(zhì)原有容量。通過實(shí)驗(yàn)證明,經(jīng)過溶膠-凝膠法并進(jìn)行離子取代,制備出的鎂離子電池固體電解質(zhì)電導(dǎo)率較原有固體電解質(zhì)有較大提高,810℃溫度下合成后的樣品,電導(dǎo)率達(dá)到6.2×10-6 S/cm,比未經(jīng)離子取代的固體電解質(zhì)Mg0.5Zr2(PO4)3[...
【文章來源】:功能材料. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
固體電解質(zhì) MgZrNi1.5(PO4)3前驅(qū)體熱重分析圖
圖2為溶膠-凝膠法制備的MgZrNi1.5(PO4)3前驅(qū)體在不同溫度下煅燒后的XRD圖。并與圖庫中JCPDS-45-0419(Mg0.5Zr2(PO4)3標(biāo)準(zhǔn)圖譜)的XRD卡片進(jìn)行比較,XRD圖顯示隨煅燒溫度的升高,衍射峰逐漸成型完全,860℃煅燒溫度時(shí),衍射峰已完全成型,衍射角在20°和30°范圍內(nèi),衍射峰達(dá)到最大,也表明MgZrNi1.5(PO4)3樣品的結(jié)晶形成完全,由于標(biāo)準(zhǔn)圖譜采用的是Mg0.5Zr2(PO4)3標(biāo)準(zhǔn)圖譜(圖庫中不存在MgZrNi1.5(PO4)3標(biāo)準(zhǔn)圖譜),可以看到在衍射角20°處對應(yīng)基本一致,而衍射角30°處對應(yīng)不一致,因?yàn)闉榱嗽黾訉?dǎo)電性,部分Zr4+被部分Ni2+取代,從而改變了衍射峰位置與強(qiáng)度。2.4 固體電解質(zhì)MgZrNi1.5(PO4)3的SEM形貌分析
MgZrNi1.5(PO4)3 (860 ℃)SEM圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固態(tài)鋰電池中金屬鋰負(fù)極與固體電解質(zhì)界面的關(guān)鍵挑戰(zhàn)[J]. 胡晨晨,羅巍. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]三價(jià)離子取代NASICON型固體電解質(zhì)的制備及其性能[J]. 馬福瑞,張?jiān)銎?孫德業(yè),金永成. 電源技術(shù). 2019(06)
[3]鎂離子電池正極材料Mg2Fe0.25MnO4的制備及性能分析[J]. 江津河,馬欣欣,劉方旺,江冠禹,曹長青. 功能材料. 2018(11)
[4]Al穩(wěn)定立方相Li7La3Zr2O12固態(tài)電解質(zhì)的場助燒結(jié)制備[J]. 陽敦杰,陳斐,李君陽,張艷華,沈強(qiáng),張聯(lián)盟. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]Li1.5Al0.5Ge1.5P3O12/高分子固體電解質(zhì)表界面結(jié)構(gòu)與分子運(yùn)動(dòng)的固體NMR研究[J]. 姜婷婷,付曉彬,吳金澤,王嘉琛,姚葉鋒,周兵. 波譜學(xué)雜志. 2017(04)
[6]固體電解質(zhì)La2Mo2-xAlxO9-δ的制備及性能[J]. 陽杰,朱三娥,田長安,張霞. 電池. 2017(05)
[7]無鋰助熔劑B2O3對Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3固體電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的影響[J]. 史茂雷,劉磊,田芳慧,王鵬飛,李嘉俊,馬蕾. 物理學(xué)報(bào). 2017(20)
[8]NASICON型固體電解質(zhì)(Al0.2Zr0.8)(4-x)/3.8NbP3-xMoxO12的合成及其電化學(xué)性能研究[J]. 史明,戴磊,周會(huì)珠,王嶺. 陶瓷學(xué)報(bào). 2017(03)
[9]鋰空氣電池固體電解質(zhì)Li1+xAlxTi2-x(PO4)3的制備研究[J]. 盛超宇,黃哲,邵慧萍,鄭航. 粉末冶金工業(yè). 2017(03)
[10]共沉淀法制備NASICON型Mg0.5Zr2(PO4)3鎂離子固態(tài)電解質(zhì)[J]. 李文龍,劉歡,楊利青,郭濱,胡煒杰,王浩靜. 功能材料. 2017(01)
本文編號(hào):3420315
【文章來源】:功能材料. 2020,51(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
固體電解質(zhì) MgZrNi1.5(PO4)3前驅(qū)體熱重分析圖
圖2為溶膠-凝膠法制備的MgZrNi1.5(PO4)3前驅(qū)體在不同溫度下煅燒后的XRD圖。并與圖庫中JCPDS-45-0419(Mg0.5Zr2(PO4)3標(biāo)準(zhǔn)圖譜)的XRD卡片進(jìn)行比較,XRD圖顯示隨煅燒溫度的升高,衍射峰逐漸成型完全,860℃煅燒溫度時(shí),衍射峰已完全成型,衍射角在20°和30°范圍內(nèi),衍射峰達(dá)到最大,也表明MgZrNi1.5(PO4)3樣品的結(jié)晶形成完全,由于標(biāo)準(zhǔn)圖譜采用的是Mg0.5Zr2(PO4)3標(biāo)準(zhǔn)圖譜(圖庫中不存在MgZrNi1.5(PO4)3標(biāo)準(zhǔn)圖譜),可以看到在衍射角20°處對應(yīng)基本一致,而衍射角30°處對應(yīng)不一致,因?yàn)闉榱嗽黾訉?dǎo)電性,部分Zr4+被部分Ni2+取代,從而改變了衍射峰位置與強(qiáng)度。2.4 固體電解質(zhì)MgZrNi1.5(PO4)3的SEM形貌分析
MgZrNi1.5(PO4)3 (860 ℃)SEM圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]固態(tài)鋰電池中金屬鋰負(fù)極與固體電解質(zhì)界面的關(guān)鍵挑戰(zhàn)[J]. 胡晨晨,羅巍. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]三價(jià)離子取代NASICON型固體電解質(zhì)的制備及其性能[J]. 馬福瑞,張?jiān)銎?孫德業(yè),金永成. 電源技術(shù). 2019(06)
[3]鎂離子電池正極材料Mg2Fe0.25MnO4的制備及性能分析[J]. 江津河,馬欣欣,劉方旺,江冠禹,曹長青. 功能材料. 2018(11)
[4]Al穩(wěn)定立方相Li7La3Zr2O12固態(tài)電解質(zhì)的場助燒結(jié)制備[J]. 陽敦杰,陳斐,李君陽,張艷華,沈強(qiáng),張聯(lián)盟. 陶瓷學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]Li1.5Al0.5Ge1.5P3O12/高分子固體電解質(zhì)表界面結(jié)構(gòu)與分子運(yùn)動(dòng)的固體NMR研究[J]. 姜婷婷,付曉彬,吳金澤,王嘉琛,姚葉鋒,周兵. 波譜學(xué)雜志. 2017(04)
[6]固體電解質(zhì)La2Mo2-xAlxO9-δ的制備及性能[J]. 陽杰,朱三娥,田長安,張霞. 電池. 2017(05)
[7]無鋰助熔劑B2O3對Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3固體電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的影響[J]. 史茂雷,劉磊,田芳慧,王鵬飛,李嘉俊,馬蕾. 物理學(xué)報(bào). 2017(20)
[8]NASICON型固體電解質(zhì)(Al0.2Zr0.8)(4-x)/3.8NbP3-xMoxO12的合成及其電化學(xué)性能研究[J]. 史明,戴磊,周會(huì)珠,王嶺. 陶瓷學(xué)報(bào). 2017(03)
[9]鋰空氣電池固體電解質(zhì)Li1+xAlxTi2-x(PO4)3的制備研究[J]. 盛超宇,黃哲,邵慧萍,鄭航. 粉末冶金工業(yè). 2017(03)
[10]共沉淀法制備NASICON型Mg0.5Zr2(PO4)3鎂離子固態(tài)電解質(zhì)[J]. 李文龍,劉歡,楊利青,郭濱,胡煒杰,王浩靜. 功能材料. 2017(01)
本文編號(hào):3420315
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