編號：CPJS04449
篇名：納米鋰鑭鋯鉭氧粉體復(fù)合聚氧化乙烯制備的固態(tài)電解質(zhì)電化學(xué)性能的研究
作者：趙寧[1] ;李憶秋[1] ;張靜嫻[2] ;狄增峰[2] ;郭向欣[1]
關(guān)鍵詞：固態(tài)電解質(zhì) 聚氧化乙烯 LLZTO納米粉 滲流效應(yīng)
機構(gòu)： [1]中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所,上海200050; [2]中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所,上海200050
摘要： 與采用液體電解液的傳統(tǒng)二次鋰離子電池相比,固態(tài)二次鋰電池在高能量密度和安全性方面具有顯著的潛在優(yōu)勢,近年來成為國內(nèi)外的研究熱點。作為固態(tài)二次鋰電池的核心組成,固態(tài)電解質(zhì)需要具備高離子電導(dǎo)率、寬電化學(xué)窗口、對鋰穩(wěn)定、力學(xué)性能優(yōu)以及可抑制鋰枝晶等特性。為達(dá)到以上要求,本工作探索制備了由納米鉭摻雜鋰鑭鋯氧（LLZTO）粉體與聚氧化乙烯（PEO）復(fù)合的有機-無機復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)膜材料,對比研究了在有機物PEO中添加鋰鹽和不添加鋰鹽對固態(tài)電解質(zhì)膜電導(dǎo)率及電化學(xué)特性的影響。發(fā)現(xiàn)在PEO-LLZTO復(fù)合電解質(zhì)膜中,雖然PEO不導(dǎo)電,但界面處存在的滲流效應(yīng)可極大提高膜的總電導(dǎo)率,室溫離子電導(dǎo)率可達(dá)到2×10^-4 S/cm。這一數(shù)值雖然略低于PEO-Li TFSI-LLZTO復(fù)合電解質(zhì)膜（室溫條件下電導(dǎo)率為6×10^-4 S/cm）,但無鋰鹽添加的PEO-LLZTO復(fù)合電解質(zhì)膜表現(xiàn)出較好的電化學(xué)穩(wěn)定性和較強的抑制鋰枝晶的能力。將PEO-LLZTO復(fù)合電解質(zhì)膜與Li/LiFePO_4和Li/Li Fe0.15Mn0.85PO4組裝成軟包電池,在0.1 C、60℃的測試條件下可充分發(fā)揮正極材料的容量,并可穩(wěn)定循環(huán)200次以上。
