作為一種清潔能源技術(shù),鋰離子電池已經(jīng)基本占據(jù)了移動(dòng)電子存儲(chǔ)設(shè)備的市場,并且有望應(yīng)用于電動(dòng)汽車以及智能電網(wǎng)的大型能量儲(chǔ)存裝置。隨著鋰離子電池的能量密度日益增大,人們對于鋰離子電池安全性的關(guān)注越來越多。傳統(tǒng)的鋰離子電池因使用易燃的有機(jī)電解液,在過充或者過熱時(shí)有可能引起著火甚至爆炸。而全固態(tài)鋰離子電池使用的是不易燃的固態(tài)鋰離子導(dǎo)體作為電解質(zhì),所以可以從本質(zhì)上解決電池的安全問題。此外,跟液態(tài)鋰離子電池中的固體電解質(zhì)界面膜在循環(huán)過程中不斷的破裂與再生不同,全固態(tài)鋰離子電池中固體電解質(zhì)與電極表面生成的固體電解質(zhì)界面膜為靜態(tài)的,一旦生成不易破裂,所以可以大幅度的減少副反應(yīng)的發(fā)生,提高電池的循環(huán)壽命。自然界中相對匱乏的鋰資源極大程度地限制了全固態(tài)鋰離子電池的大規(guī)模發(fā)展,而鈉元素在地殼中的豐度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰元素,因而開發(fā)全固態(tài)鈉離子電池可以大幅度地降低電池的成本。然而,現(xiàn)有的全固態(tài)鋰/鈉離子電池的性能還遠(yuǎn)不能跟傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電一池相對比,這主要是由于固體電極與固體電解質(zhì)之間較大的界面阻抗導(dǎo)致的。基于前期對于液態(tài)鋰離子電池中高容量電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),我們可以總結(jié)出,解決全固態(tài)鋰/鈉離子電池中電極與電解質(zhì)之間界...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１．傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池和全固態(tài)鋰離子電池示意圖［９］??

輕、體積更小、能量密度理論上更高［１１，２（），２１］。全固態(tài)鋰離子電池的工作原理和??傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池并無太大差別。在全固態(tài)鋰離子電池中，固態(tài)電解質(zhì)的作??用相當(dāng)于液態(tài)鋰離子電池中的；ｔ機(jī)電解液和隔膜，見圖１－１［９］。充電過程中，鋰??離子從正極活性材料中脫出，經(jīng)過電解質(zhì)，....

圖１－２．多種鋰離子導(dǎo)體在不同溫度下的離子電導(dǎo)率圖［４９］??（１）氧化物固態(tài)電解質(zhì)－Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ型（街欽礦結(jié)構(gòu)）??

（１）氧化物固態(tài)電解質(zhì)－Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ型（街欽礦結(jié)構(gòu)）??駕象）??圖１－３．鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Ｕ２／３）．ｘＬａ３ｘＴｉ０３固體電解質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)＾??鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)通式為ＡＢ０３，其結(jié)構(gòu)示意圖如上圖所示％］。其中??Ｌｉ（２／３）－ｘＬａ３ｘＴｉ０３?（ＬＬＴ０）是這類電解....

圖１－３．鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Ｕ２／３）．ｘＬａ３ｘＴｉ０３固體電解質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)＾??

?５??１０００／Ｔ?＜Ｋ?＇）??圖１－２．多種鋰離子導(dǎo)體在不同溫度下的離子電導(dǎo)率圖［４９］??（１）氧化物固態(tài)電解質(zhì)－Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ型（街欽礦結(jié)構(gòu)）??駕象）??圖１－３．鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Ｕ２／３）．ｘＬａ３ｘＴｉ０３固體電解質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)＾??鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)通式為ＡＢ０....

圖１－４．石榴石結(jié)構(gòu)氧化物Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２０Ｉ２的晶體結(jié)構(gòu)以及鋰在其中的分布＿??Ｇａｒｎｅｔ結(jié)構(gòu)的分子通式為Ａ３Ｂ２（Ｓｉ〇４）３

?５??１０００／Ｔ?＜Ｋ?＇）??圖１－２．多種鋰離子導(dǎo)體在不同溫度下的離子電導(dǎo)率圖［４９］??（１）氧化物固態(tài)電解質(zhì)－Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ型（街欽礦結(jié)構(gòu)）??駕象）??圖１－３．鈣鈦礦結(jié)構(gòu)Ｕ２／３）．ｘＬａ３ｘＴｉ０３固體電解質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)＾??鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)通式為ＡＢ０....

本文編號：3980536