液态电解质锂离子电池因其潜在的安全性问题,发展新的固态电解质锂离子电池是目前所研究的热点。磷酸铝钛锂(Li_(1.5)Al_(0.5)Ti_(1.5)(PO_(4))_(3),LATP)是一种NASICON型陶瓷材料,由于其空气稳定性和较好的Li^(+)导电性而备受关注。然...液态电解质锂离子电池因其潜在的安全性问题,发展新的固态电解质锂离子电池是目前所研究的热点。磷酸铝钛锂(Li_(1.5)Al_(0.5)Ti_(1.5)(PO_(4))_(3),LATP)是一种NASICON型陶瓷材料,由于其空气稳定性和较好的Li^(+)导电性而备受关注。然而,为了达到良好的离子导电性并降低晶界阻抗,LATP需要950℃以上的高温来实现致密化,这对于大规模应用来说耗时且昂贵。本文使用简单的溶液浇铸法,通过将LATP嵌入共聚物PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)基体,合成新的复合固态电解质膜。在此基础上,以磷酸铁锂(LiFePO_(4))为正极,使用PVDF-HFP/LATP复合固态电解质膜进行电池组装。在室温下,利用X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对不同质量比的固态电解质膜进行物理特性研究,并进行相关电化学测试。结果表明,PVDF-HFP/LATP质量比为5∶1的复合固态电解质膜,其LATP的NASICON型晶体结构得到了很好的保持;制备的聚合物固态电解质膜具有阻燃性;组装的半电池在常温条件下锂离子迁移数达到0.70。全电池在20次充放电循环下,放电比容量保持率为85%。展开更多
文摘液态电解质锂离子电池因其潜在的安全性问题,发展新的固态电解质锂离子电池是目前所研究的热点。磷酸铝钛锂(Li_(1.5)Al_(0.5)Ti_(1.5)(PO_(4))_(3),LATP)是一种NASICON型陶瓷材料,由于其空气稳定性和较好的Li^(+)导电性而备受关注。然而,为了达到良好的离子导电性并降低晶界阻抗,LATP需要950℃以上的高温来实现致密化,这对于大规模应用来说耗时且昂贵。本文使用简单的溶液浇铸法,通过将LATP嵌入共聚物PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)基体,合成新的复合固态电解质膜。在此基础上,以磷酸铁锂(LiFePO_(4))为正极,使用PVDF-HFP/LATP复合固态电解质膜进行电池组装。在室温下,利用X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对不同质量比的固态电解质膜进行物理特性研究,并进行相关电化学测试。结果表明,PVDF-HFP/LATP质量比为5∶1的复合固态电解质膜,其LATP的NASICON型晶体结构得到了很好的保持;制备的聚合物固态电解质膜具有阻燃性;组装的半电池在常温条件下锂离子迁移数达到0.70。全电池在20次充放电循环下,放电比容量保持率为85%。
