张丽丽
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朱文
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赵云
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曹政
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崇保和
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.18.007
以LiNO3、Al(NO3)3、ZrO(NO3)2、NH4H2PO4、Ti(OC4H9)4为原料,采用修饰的溶胶凝胶法制备出NASICON型固态电解质Li1.4Al0.4ZrxTi1.6-x(PO4)3 (LAZTP),通过烧结得到固态电解质片.研究了Zr4+掺杂取代Ti4+对固态电解质性能的影响.分别采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、电化学阻抗谱(EIS)表征了固态电解质的结构和电化学性能.结果表明,固体电解质Li1.4Al0.4ZrxTi1.6-x(PO4)3在掺Zr量为x=0.1时具有最高的纯度、好的致密度(98％)和高的离子电导率(体电导率和总电导率分别为2.8×10-3 S/cm、1.4×10-3 S/cm).将该样品用作锂硫电池的电解质并采用恒流充放电法测试电池的电化学性能,电池在50 mA/g的电流密度下首次可逆容量为1187mAh/g,循环40次后可逆容量仍达990mAh/g,显示出比液态锂硫电池更好的充放电性能和循环稳定性.
关键词:
固态电解质
,
离子电导率
,
电化学性能
,
锂硫电池
徐朝
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游慧慧
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张磊
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杨全红
新型炭材料
锂硫电池具有远高于锂离子电池的理论放电比容量(1 675 mAh/g)和能量密度(2 600 Wh/kg),被认为是很具应用潜力的电池体系,因此被广泛的研究和关注.然而硫的导电性能差、利用率低以及多硫化物的穿梭效应等问题使得锂硫电池的循环性能不稳定.为了克服穿梭效应的影响,近年来发展了多种新型的多硫化物阻隔层设计和制备方法来提高电池循环稳定性,本文分别从碳质材料阻隔层、金属氧化物阻隔层以及导电聚合物阻隔层三方面综述了最新的研究进展,并指出免集流体正极材料、阻隔层以及隔膜实现一体化设计将成为锂硫电池研究的发展方向.
关键词:
锂硫电池
,
多硫化物阻隔层
,
穿梭效应
,
循环稳定性
