性 狀：	白色 全固態(tài)鋰電池電解質(zhì)

上海紫一試劑廠專注電池類新材料的開發(fā)
磷酸鈦鋁鋰的制備及其在鋰空氣二次電池中的應(yīng)用

鋰空氣電池由于具有較高的能量密度而受到人們的關(guān)注，而傳統(tǒng)的鋰空氣電池由于僅僅采用有機電解液，限制了鋰空氣電池的循環(huán)性能及穩(wěn)定性能。以固體電解質(zhì)制備的新型鋰空氣電池成為改善鋰空氣電池循環(huán)性能的突破。因此，制備具有高離子電導(dǎo)率的固體電解質(zhì)成為提高鋰空氣電池性能的關(guān)鍵。 本文選取LATP（Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3）鋰離子固體電解質(zhì)為研究對象，探討了不同制備工藝，添加劑的摻雜等對LATP鋰離子固體電解質(zhì)離子電導(dǎo)率、機械性能等的影響，確定了制備LATP鋰離子固體電解質(zhì)的*化學(xué)計量比及工藝條件；另外，還以LATP固體電解質(zhì)組裝了鋰空氣電池，確定了鋰空氣電池的結(jié)構(gòu)，并研究了鋰空氣電池的循環(huán)性能及穩(wěn)定性能。 采用高溫固相法制備LATP鋰離子固體電解質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)，磷酸鋰的摻雜對LATP固體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率的改善不明顯，而二氧化硅的摻雜可有效提高LATP固體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，在Li1.3+yTi1.7Al0.3SiyP3-yO12（y=0、0.1、0.2、0.3）中，當(dāng)二氧化硅的摻雜量為y=0.1時，制備的LATP固體電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率*，可達1.1×10-4S·cm-1。采用整體析晶法制備LATP微晶玻璃時，硼酸的摻雜可有效降低LATP玻璃的熔融溫度，改善LATP固體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，當(dāng)硼酸的摻雜量為70%時，制備的LATP固體電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率*，可達9.91×10-5S·cm-1。 以LATP微晶玻璃為鋰離子固體電解質(zhì)組裝鋰空氣電池發(fā)現(xiàn)，采用10mol/L的氯化鋰與0.1mol/L的氫氧化鋰混合溶液為水相，制備的鋰空氣電池的循環(huán)性能及穩(wěn)定性能較好，當(dāng)采取限制容量為1mAh的方式充放

電時，循環(huán)5次未出現(xiàn)明顯電壓衰減。 對LATP的差熱分析曲線進行了分析，發(fā)現(xiàn)

Li1.4Ti1.7Al0.3Si0.1P2.9O12微晶玻璃的析晶活化能為331.146KJ/mol，晶體生長指數(shù)為3，表明Li1.4Ti1.7Al0.3Si0.1P2.9O12玻璃的成核以三維體積成核為主。

基于陶瓷/聚合物的準(zhǔn)固態(tài)復(fù)合電解質(zhì)的制備及電化學(xué)性能

采用聚碳酸亞丙酯(PPC)、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)、磷酸鈦鋁鋰(Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3)和鋰離子電池三元電解液(1 mol·L~(-1)LiPF_6的碳酸乙烯酯(EC)-碳酸二甲酯(DMC)-碳酸甲乙酯(EMC)溶液,V_(EC)∶V_(DMC)∶V_(EMC)=1∶1∶1)制得準(zhǔn)固態(tài)復(fù)合電解質(zhì),其中液態(tài)電解質(zhì)含量為9%(w/w)。準(zhǔn)固態(tài)復(fù)合電解質(zhì)膜在25℃下電導(dǎo)率達1.3×10~(-4) S·cm~(-1)。與LiFePO_4組裝成準(zhǔn)固態(tài)鋰電池,0.5C倍率下*放電比容量達128.4 mAh·g~(-1),充放電50次后容量保持率為80%。與純聚合物準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)相比,添加Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3可顯著降低界面電阻

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