全固態(tài)電池因具有高安全性的特點(diǎn)而備受關(guān)注,但無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)及聚合物固體電解質(zhì)在全固態(tài)電池的實(shí)際應(yīng)用時(shí)卻因各自的性能差異而受到極大限制,因此,獲得綜合性能優(yōu)異的固體電解質(zhì)對(duì)發(fā)展全固態(tài)電池至關(guān)重要。本文將電場(chǎng)輔助燒結(jié)（FAST）制備的高致密、高離子電導(dǎo)率的立方相LLZO粉體作為無(wú)機(jī)填料復(fù)合到PEO聚合物固體電解質(zhì)基體中,獲得了室溫下具有高離子電導(dǎo)率、電化學(xué)性能穩(wěn)定的LLZO/PEO復(fù)合固體電解質(zhì),系統(tǒng)性研究了LLZO的含量對(duì)LLZO/PEO復(fù)合固體電解質(zhì)在鋰離子電導(dǎo)率、電化學(xué)性能、熱力學(xué)性能等方面的影響。利用共聚物PEDOT-co-PEG作為金屬鋰負(fù)極的表面修飾層來(lái)改善其在全固態(tài)電池中的穩(wěn)定性,同時(shí)將其與LiFePO₄正極材料及LLZO/PEO復(fù)合固體電解質(zhì)材料組裝全固態(tài)電池并對(duì)電池性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究。采用溶液澆鑄法制備了透明且厚度均勻的LLZO/PEO復(fù)合固體電解質(zhì),并對(duì)鋰離子電導(dǎo)率、電化學(xué)窗口、熱穩(wěn)定性及與金屬鋰穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)研究,結(jié)果表明復(fù)合7.5wt.%LLZO時(shí),LLZO/PEO復(fù)合固體電解質(zhì)在室溫下的電導(dǎo)率最高為5.5×10^-5S·c... 

【文章來(lái)源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）三星GalaxyNote7手機(jī)爆炸圖片；（b）特斯拉ModelX自燃圖片

圖 1-2 鋰離子電池工作原理圖[2]igure 1-2 Schematic description of lithium ion batterie電反應(yīng)方程式：2 1 x2LiCoO Li CoO xLi xe+ + +充電放電電反應(yīng)方程式：66xC xLi xe Li C+ ++充電放電應(yīng)方程式：2 1 2 66x xLiCoO C Li CoO Li C + +充電放電

造成高溫等極端條件，因而存在于鋰二次電池中的易燃、易爆的有發(fā)生燃燒或者爆炸的危險(xiǎn)[3]，正是這一安全隱患的存在，鋰二次電車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)等大型電池領(lǐng)域中推廣應(yīng)用時(shí)受到了極大的限制 全固態(tài)鋰離子電池的構(gòu)建果將鋰二次電池的安全性能作為電池設(shè)計(jì)的首要目的，則需要設(shè)結(jié)構(gòu)，即全固態(tài)鋰離子電池，也就是將傳統(tǒng)的鋰二次電池中易揮發(fā)液態(tài)電解液采用固態(tài)電解質(zhì)材料進(jìn)行替代[4, 5]。如圖 1-3 所示為全池與傳統(tǒng)鋰二次電池的結(jié)構(gòu)對(duì)比圖，可以看到全固態(tài)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)、更小的體積以及更高的能量密度，由正極材料、負(fù)極材料材料三部分組成，其中固態(tài)電解質(zhì)材料具有等同于傳統(tǒng)鋰二次電隔膜的作用，因此其不應(yīng)具備導(dǎo)電子性能從而來(lái)阻隔正負(fù)極材料同時(shí)也需要具有良好的導(dǎo)鋰離子性能使鋰離子在全固態(tài)電池的充以自由穿梭。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題（X）——全固態(tài)鋰離子電池[J]. 張舒,王少飛,凌仕剛,高健,吳嬌楊,肖睿娟,李泓,陳立泉.  儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
[2]全固態(tài)鋰離子電池用PEO基聚合物電解質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 趙旭東,朱文,李鏡人,賈迎賓.  材料導(dǎo)報(bào). 2014(07)
[3]全固態(tài)鋰電池技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 許曉雄,邱志軍,官亦標(biāo),黃禎,金翼.  儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2013(04)



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