電解質(zhì)的選擇決定了電池的工作機理,并影響電池的比能量、安全性、循環(huán)性能、充放電性能、儲存性能和成本。無機固體電解質(zhì)在很大程度上提高了鋰離子電池的安全性。但是室溫下離子電導率不高,可以通過優(yōu)化、改性、摻雜或與聚合物復合等方式來提高無機固體電解質(zhì)的室溫離子電導率,特別是將無機固態(tài)電解質(zhì)填充到聚合物基體中制備復合聚合物電解質(zhì)已成為近年來研究的焦點。要制備出電化學性能優(yōu)異的復合電解質(zhì),首先要選擇合適的無機快離子導體材料。通常情況下,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、致密度高、熱穩(wěn)定性好、室溫離子電導率高的無機快離子導體是科研工作者首選的材料。NASICON型無機固態(tài)電解質(zhì)由于AO6八面體和P04四面體共同構(gòu)成的三維網(wǎng)絡骨架[A2P3O12]的立方體結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,具有鋰離子傳輸容易、致密度和熱穩(wěn)定性好、室溫離子電導率高等諸多優(yōu)點而備受青睞。另外,聚合物基體的選擇也尤為重要。一般具有結(jié)晶度低、介電常數(shù)高、熱穩(wěn)定性好和機械強度大等特點的聚合物是制備復合電解質(zhì)理想的基體骨架。其中,聚偏氟乙烯（PVDF）與聚丙烯腈（PAN）因介電常數(shù)高、電化學穩(wěn)定性好、疏水性強及熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點,受到人們的高度關注。本文以簡單溶液法制備無機快離... 

【文章來源】：湘潭大學湖南省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１鋰離子電池工作原理示意圖??在充電時，從正極材料１＾〇＞０２的結(jié)構(gòu)中脫出的Ｌｉ＋和電解液中的Ｌｉ＋經(jīng)電解質(zhì)向??

ＬｉＣｏＯｊ?！?Ｃａｒｉｂｏｎ??圖１．１鋰離子電池工作原理示意圖??在充電時，從正極材料１＾〇＞０２的結(jié)構(gòu)中脫出的Ｌｉ＋和電解液中的Ｌｉ＋經(jīng)電解質(zhì)向??負極聚集，在負極上得到電子，被還原成Ｌｉ嵌入到負極石墨中。此時，負極處于富??鋰狀態(tài)，正極處于貧鋰狀態(tài)，同時電子的補償電荷從外電路供給到碳負極，保證負??極的電荷平衡，并且在該過程中，電能以化學能的方式儲存起來；放電時則相反，??嵌入在負極石墨中的Ｌｉ失去電子，從生成的ＬｉＣ６化合物的結(jié)構(gòu)層中脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)??嵌入到正極，此時正極處于富鋰狀態(tài)，負極則處于貧鋰狀態(tài)，在這一過程中化學能??則以電能的形式釋放出來。在整個充放電過程中，鋰離子在層狀結(jié)構(gòu)的碳材料和層??狀結(jié)構(gòu)氧化物的層間嵌入和脫出

這種固態(tài)電解質(zhì)具有非常好的鈉離子傳導性。??在?１９６８?年，ＮＡＳＩＣＯＮ（Ｎａ?ｓｕｐｅｒ?ｉｏｎｉｃ?ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）化合物的晶體結(jié)構(gòu)?ＮａＡ＾?（Ｐ〇４）３??（八？為Ｇｅ、Ｔｉ和Ｚｒ）得到了表征正如圖１．３所示％１：該結(jié)構(gòu)可以描述為由Ａ０６??八面體和Ｐ〇４四面體共同構(gòu)成的共價鍵三維網(wǎng)絡骨架［Ａ２Ｐ３０１２］的四面體結(jié)構(gòu)。每??個Ａ０６八面體連接著六個Ｐ０４四面體，每個Ｐ０４四面體連接著四個Ａ０６八面體。在??這種結(jié)構(gòu)下形成了三維互聯(lián)通道和兩種間隙位置導電陽離子通過通道??在叫和Ｍ２之間擴散傳輸，其中傳輸瓶頸的大小由兩種不同位置（Ｍｉ和Ｍ２）的骨??架離子性質(zhì)和濃度決定［８７］。所以，不同框架組成的ＮＡＳＩＣＯＮ型化合物的結(jié)構(gòu)和電??性能各不相同。例如，在化合物通式Ｌｉ?Ａ＇ＩＶ２－Ｘ?Ａ”ＸＩＶ?（Ｐ０４）３中，晶胞參數(shù)ａ和ｃ與Ａ’１Ｖ??和Ａ”ＩＶ的陽離子大小有關，最常見的固體電解質(zhì)是ＬｉＧｅ２（Ｐ０４）３和ＵＴｉ２（Ｐ０４）３型結(jié)構(gòu)。??Ａｏｎｏ等人［８８］指出，用三價陽離子（Ａｌ，?Ｃｒ，Ｇａ，Ｆｅ，Ｓｃ，Ｉｎ，?Ｌｕ，Ｙ，或Ｌａ）來部??分取代八面體結(jié)構(gòu)中Ｔｉ４＋的位置，可以有效的提高Ｌｉ＋的電導率。在ＮＡＳＩＣＯＮ結(jié)構(gòu)??的電解質(zhì)中

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于靜電紡纖維的先進鋰離子電池隔膜材料的研究[D]. 梁銀崢.東華大學 2011
[2]聚丙烯腈纖維結(jié)構(gòu)及其形成過程的研究[D]. 王啟芬.山東大學 2010

碩士論文
[1]固體電解質(zhì)Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3的制備及性能研究[D]. 賈迎賓.華中科技大學 2014
[2]聚丙烯腈基炭—炭復合膜的制備及結(jié)構(gòu)表征[D]. 邱英華.大連理工大學 2005



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