含Se固體電解質(zhì)的制備及性能研究.pdf

1、全固體電池中使用的固體電解質(zhì)相對(duì)電解液具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，使用固體電解質(zhì)是解決鋰離子電池安全問(wèn)題的最有效途徑。然而，現(xiàn)有固體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率偏低，嚴(yán)重阻礙了全固態(tài)電池的發(fā)展。優(yōu)化組分設(shè)計(jì)是提高各材料離子電導(dǎo)率最有效的途徑之一。例如，對(duì)Li3PS4中P的摻雜替換制備的Li3.25Ge0.25P0.75S4和Li10GeP2S12相對(duì)于未摻雜體系的離子電導(dǎo)率都有了極大的提高。此外制備工藝的優(yōu)化對(duì)提高離子電導(dǎo)率也必不可少。
　　適量的

2、摻雜可引起晶格畸變，從而降低體系中離子的活化能。低價(jià)陽(yáng)離子的摻雜替換可使體系形成電位補(bǔ)償，從而增加載流子濃度。半徑較大陰離子的摻雜則對(duì)增大晶格尺寸，擴(kuò)寬離子的傳輸通道有較大影響。從上述方面考慮，本文對(duì)鋰固體電解質(zhì)同時(shí)進(jìn)行了陽(yáng)離子和陰離子的摻雜替換，分別制備了以L(fǎng)i10GeP2S12為基礎(chǔ)的Li10Ge1-zSnzP2S12-2zSe2z和Li10Ge1-xAlxP2S12-2xSe1.5x雙摻固溶體體系，通過(guò)電化學(xué)測(cè)試分析其離子電導(dǎo)率均

3、得到了較大程度的提高。此外還比對(duì)了雙摻體系Li10Ge1-zSnzP2S12-2zSe2z和單摻體系Li10GeP2S12-2xSe2x、Li10Ge1-ySnyP2S12的離子電導(dǎo)率，結(jié)果表明雙摻的性能優(yōu)于單摻。
　　除了對(duì)鋰固體電解質(zhì)的研究外，考慮到有限的鋰資源導(dǎo)致電池成本上升的問(wèn)題，鈉資源豐富，鈉固體電解質(zhì)也得到了日益廣泛的關(guān)注和研究。目前室溫性能比較高的鈉固體電解質(zhì)為Na3PS4?？紤]到鈉離子較鋰離子更大的離子半徑，本文采