欧美日韩国产一区二区三区播放-欧美日韩国产一区二区三区-欧美日韩国产一区二区-欧美日韩国产一区-bl双性高h-bl双性调教

低溫18650 3500
無(wú)磁低溫18650 2200
過(guò)針刺低溫18650 2200
低溫磷酸3.2V 20Ah
23年專(zhuān)注鋰電池定制

全固態(tài)電池太遙遠(yuǎn)?固液混合電解質(zhì)體系可行嗎?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1745次  |  2020年02月26日  

全固態(tài)電解質(zhì)具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和良好的離子電導(dǎo)率,因此結(jié)合金屬鋰負(fù)極能夠?qū)崿F(xiàn)400Wh/kg以上的能量密度,是下一代高能量密度儲(chǔ)能電池的有力競(jìng)爭(zhēng)者。但是全固態(tài)電解質(zhì)還面對(duì)著界面接觸阻抗過(guò)大,特別是在正極一側(cè),大大制約了全固態(tài)電解質(zhì)的應(yīng)用。


為了克服全固態(tài)電解質(zhì)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題,固/液混合電解質(zhì)體系是一個(gè)可行的方案,近日牛津大學(xué)的JingyuanLiu(第一作者)、LeeR.Johnson(通訊作者)和PeterG.Bruce(通訊作者)研究了Li6.5L鉅大鋰電a3Zr1.5Ta0.5O12固態(tài)電解質(zhì)與LP30液態(tài)電解質(zhì)混合使用時(shí)的界面穩(wěn)定性,也就表明LP30電解液會(huì)在LLZTO固態(tài)電解質(zhì)表面發(fā)生分解,產(chǎn)生一層界面層,導(dǎo)致界面阻抗大幅新增。


在鋰離鋰離子電池廠家子電池中正極是由顆粒狀的含鋰氧化物構(gòu)成,因此正極呈現(xiàn)疏松多孔的狀態(tài),因此常規(guī)的固態(tài)電解質(zhì)與正極材料之間存在接觸較差,存在阻抗過(guò)大的問(wèn)題。理論上通過(guò)加入液態(tài)電解質(zhì)能夠較好地解決這一問(wèn)題,但是之前關(guān)于固態(tài)/液態(tài)電解質(zhì)界面穩(wěn)定性的研究多數(shù)采用的是La0.55Li0.35TiO3和Li1+xAlxGe2-x(PO4)3固態(tài)電解質(zhì),但是這兩類(lèi)固態(tài)電解質(zhì)在金屬鋰表面存在穩(wěn)定性差的問(wèn)題,目前能夠與金屬鋰負(fù)極穩(wěn)定接觸的氧化物電解質(zhì)重要是石榴石類(lèi)的,例如Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12(LLZTO)固態(tài)電解質(zhì),因此作者在該項(xiàng)研究中液采用了固態(tài)的LLZTO與LP30電解液體系研究了固態(tài)電解質(zhì)與液態(tài)電解質(zhì)之間的界面穩(wěn)定性問(wèn)題。


研究表明LLZTO電解質(zhì)與LP30液態(tài)電解質(zhì)界面存在不穩(wěn)定性的現(xiàn)象,在經(jīng)過(guò)150h的循環(huán)后界面阻抗穩(wěn)定在了580Ωcm2,因此即便是在5mA/cm2的電流密度下也會(huì)在電池內(nèi)產(chǎn)生3V左右的電壓衰降,這在實(shí)際應(yīng)用中是無(wú)法忍受的。


為了分析固態(tài)/液態(tài)電解質(zhì)界面的穩(wěn)定性,作者采用交流阻抗工具對(duì)界面阻抗和界面容抗進(jìn)行了測(cè)量,從下圖A中可以看到在循環(huán)過(guò)程中界面阻抗持續(xù)升高,表明固態(tài)/液態(tài)電解質(zhì)界面穩(wěn)定性并不好,作者將阻抗的變化分為了4個(gè)區(qū)間:在區(qū)間1內(nèi),界面阻抗的值為220Ωcm2,這表明即便是僅僅裝配完5min,固態(tài)/液態(tài)界面已經(jīng)發(fā)生了復(fù)雜的反應(yīng),建立起了較大的阻抗。在區(qū)間2范圍內(nèi)(20min-30h),鋰離子電池界面阻抗新增了大約90%,而容抗則降低了25%,在區(qū)間3的范圍內(nèi)界面阻抗新增了22%,容抗降低了23%,這表明LP30電解液在固態(tài)電解質(zhì)LLZTO表面穩(wěn)定性較差,發(fā)生分解生成了一層界面層,阻礙了Li+的擴(kuò)散。


通過(guò)掃描電鏡圖片能夠看到在反應(yīng),在與LP30反應(yīng)2h后,由于LP30浸入到LLZTO之中,引起了固態(tài)電解質(zhì)形貌的變化,在反應(yīng)30h后,LLZTO表面則生成了一層平均厚度在350nm的表面層,在反應(yīng)100h后界面層的平均厚度則達(dá)到了420nm。


作者采用XPS工具對(duì)LP30電解液與LLZTO固態(tài)電解質(zhì)的分解產(chǎn)物進(jìn)行了研究,F(xiàn)1s測(cè)試結(jié)果表明LLZTO表面層存在LiF、LiPF6和PFy,而O1s和C1s則表明表面層中還存在Li2O、CO32-和Li-O-C。


為了分析界面阻抗變化關(guān)于電池循環(huán)性能的影響,作者采用了4電極體系對(duì)電解質(zhì)在循環(huán)過(guò)程中的極化行為進(jìn)行了研究,電流密度為0.1mA/cm2,在循環(huán)的初期極化從0.12V新增到了0.19V,意味著界面阻抗新增了700Ωcm2,由于在四電極體系中固態(tài)電解質(zhì)LLZTO有兩個(gè)界面,因此每個(gè)界面新增的阻抗值為350Ωcm2。


在實(shí)際使用中,界面阻抗重要來(lái)自?xún)刹糠郑阂徊糠质墙饘黉?固態(tài)電解質(zhì)界面,另一部分為固態(tài)電解質(zhì)/液態(tài)電解質(zhì)部分。因此一個(gè)10um后的LLZTO固態(tài)電解質(zhì)層阻抗為1.2Ωcm2左右,而根據(jù)之前的研究金屬鋰/固態(tài)電解質(zhì)界面阻抗可以降低到2Ωcm2左右,但是在該研究中發(fā)現(xiàn)LLZTO/LP30界面阻抗卻高達(dá)580Ωcm2,這會(huì)使得電池在5mA/cm2的電流密度下產(chǎn)生3V左右的電壓降,在實(shí)際應(yīng)用中這是難以接受的。


JingyuanLiu的研究表明石榴石結(jié)構(gòu)的LLZTO固態(tài)電解質(zhì)雖然與金屬鋰之間穩(wěn)定性較好,但是在與LP30電解液在接觸時(shí)卻會(huì)導(dǎo)致電解液分解,在LLZTO表面產(chǎn)生LiF、Li2O、Li2CO3,以及一些有機(jī)化合物,導(dǎo)致界面阻抗大幅新增,引起電池極化顯著新增,因此在固/液混合體系鋰離子電池開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,要格外關(guān)注固態(tài)電解質(zhì)/液態(tài)電解質(zhì)的界面穩(wěn)定性問(wèn)題。


本文重要參考以下文獻(xiàn),文章僅用于對(duì)相關(guān)科學(xué)作品的介紹和評(píng)論,以及課堂教學(xué)和科學(xué)研究,不得作為商業(yè)用途。如有任何版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)系。


TheInterfacebetweenLi6.5La3Zr1.5Ta0.5O12andLiquidElectrolyte,Joule4,101–108,January15,2020,JingyuanLiu,XiangwenGao,GarethO.Hartley,GregoryJ.Rees,ChenGong,FelixH.Richter,JurgenJanek,YongyaoXia,AlexW.Robertson,LeeR.JohnsonandPet鋰離子電池erG.Bruce


東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年,總部位于我國(guó)廣東省東莞市南城區(qū)高盛科技園,是一家為全球用戶(hù)在移動(dòng)電源、儲(chǔ)能電源、動(dòng)力電源和備用電源的個(gè)性化需求,供應(yīng)特種鋰電系統(tǒng)定制化方案和產(chǎn)品的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)公司。

鉅大鋰電,22年專(zhuān)注鋰電池定制

鉅大核心技術(shù)能力

主站蜘蛛池模板: 插菊花综合1 | 国产黄网站在线观看 | 91国内视频 | 一级aa毛片 | 男女性高爱麻豆 | 最新国产麻豆精品 | 最近国产在线观看免费完整版 | 美女紧身裤裆看光了下面 | 青青草久热精品视频在线观看 | 啦啦啦社区手机在线视频免费视频 | 国产黄色小视频 | 草莓视频app无限观看 | 国产区一区二区三区 | 欧美日韩 国产区 在线观看 | 青青草原1769久久免费播放 | 欧美一区二区三区在线播放 | 国内精品免费一区二区观看 | 女人18毛片水真多国产 | 玖玖精品在线观看 | 久久精品国产自在一线 | 轻点灬大ji巴太粗太大了小说 | 亚洲自拍偷拍网 | 国产黄色在线观看 | 日韩欧美精品有码在线观看 | 日韩特黄毛片 | 国产va免费精品观看精品 | 美女啪啪91 | 韩日精品在线 | 91精品国产高清91久久久久久 | 国产成人麻豆精品 | 四虎影视最新网站在线播放 | 欧美黄色大片免费观看 | 成人午夜亚洲影视在线观看 | 欧美在线一区视频 | 四虎免费入口 | 欧美日本在线播放 | 特级免费毛片 | 天堂在线链接 | 两个人的视频hd | 成人情趣视频 | 欧美日韩亚洲另类 |