傳統(tǒng)鋰離子電池安全性,耐久性的問題日益突出。用無機固體電解質(zhì)代替有機液體電解質(zhì)不僅提供了廣闊的電化學(xué)穩(wěn)定性窗口,而且使電池更安全,更耐用,具有更高的能量密度。在無機固體電解質(zhì)的各種潛在候選材料中,硫銀鍺礦型固體電解質(zhì)Li₆PS₅X（X=Cl,Br,I）具有較高的離子電導(dǎo)率,良好的機械性能和寬的電化學(xué)窗口,因此被認(rèn)為是最有前途的。但Li₆PS₅X（X=Cl,Br,I）還存在離子電導(dǎo)率仍需提高、對水氧比較敏感,對金屬鋰的穩(wěn)定差、電解質(zhì)和電極的界面不兼容等問題。針對這些問題,本論文采用雙元素共摻雜改性的方法研究了如何提高硫銀鍺礦型固體電解質(zhì)Li₆PS₅X（X=Cl,Br,I）的離子電導(dǎo)率和電化學(xué)穩(wěn)定性,研究內(nèi)容如下:（1）使用固相燒結(jié)法對硫銀硫鍺礦Li₆PS₅Br中Li位、S位進行Zn、O雙元素?fù)诫s,制備出不同摻雜比例的Li_6-2xZn_xPS_5-xO

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 固體電解質(zhì)
        1.2.1 氧化物固體電解質(zhì)
        1.2.2 硫化物固體電解質(zhì)
    1.3 全固態(tài)電池
    1.4 論文的研究目的與內(nèi)容
第2章 實驗內(nèi)容及測試表征
    2.1 實驗主要原材料及設(shè)備
        2.1.1 實驗原材料
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 試樣的制備過程
        2.2.1 固相燒結(jié)法制備固體電解質(zhì)
        2.2.2 復(fù)合電極材料制備
        2.2.3 全固態(tài)電池組裝
    2.3 物理性能測試和表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 拉曼光譜(Raman)
        2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)
    2.4 電化學(xué)表征
        2.4.1 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.2 交流阻抗測試(EIS)
        2.4.3 擴散活化能(Ea)的計算
        2.4.4 直流極化測試(DC)
        2.4.5 恒流充放電測試(CD)
第3章 ZnO摻雜對Li₆PS₅Br的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 樣品的制備
        3.2.2 測試表征
        3.2.3 電化學(xué)性能測試
        3.2.4 全固態(tài)電池的組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Li_6-2xZn_xPS_5-xO_xBr的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 Li_6-2xZn_xPS_5-xO_xBr電化學(xué)性能表征
        3.3.3 全固態(tài)電池電化學(xué)性能表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 SiO₂摻雜對Li₆PS₅Br的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 樣品的制備
        4.2.2 測試表征
        4.2.3 電化學(xué)性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Li_6+xP_1-xSi_xS_5-2xO_2xBr的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 Li_6+xP_1-xSi_xS_5-2xO_2xBr電化學(xué)性能表征
        4.3.3 全固態(tài)電池電化學(xué)性能表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 SnO₂摻雜對Li₆PS₅I結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 樣品的制備
        5.2.2 測試表征
        5.2.3 電化學(xué)性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Li_6+xP_1-xSn_xS_5-2xO_2xI的結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 Li_6+xP_1-xSn_xS_5-2xO_2xI電化學(xué)性能表征
        5.3.3 全固態(tài)電池電化學(xué)性能表征
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：4041856