固態(tài)鋰空氣電池由于其高理論能量密度和高安全可靠性一直以來都是鋰電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),目前,該領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題包括:電池的實(shí)際放電容量低、電池內(nèi)阻大、穩(wěn)定性差和壽命不足等。解決這一系列問題的關(guān)鍵是能夠研制出具有高電導(dǎo)率、高機(jī)械強(qiáng)度且易于加工的電解質(zhì)材料。固態(tài)電解質(zhì)憑借其卓越的機(jī)械強(qiáng)度能夠有效抑制鋰枝晶而備受關(guān)注,但其存在電導(dǎo)率不足、與電極接觸界面電阻高等短板。為此,本論文以GARNET型固態(tài)陶瓷電解質(zhì)Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)及其陽離子摻雜亞種為研究對象,系統(tǒng)研究了其作為電解質(zhì)主體材料以及聚合物電解質(zhì)添加劑時(shí)的性能,研究包括上述兩類電解質(zhì)的制備工藝、結(jié)構(gòu)特征和電化學(xué)性能,以及基于這兩類電解質(zhì)構(gòu)建的鋰空氣電池的綜合性能。本文使用固相合成法合成了LLZO及其Al摻雜產(chǎn)物L(fēng)i_6.9A_l(0.1)La₃Zr₂O₁₂(LALZO)和Ta摻雜產(chǎn)物L(fēng)i_6.4La_...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 鋰空氣電池簡介及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水系鋰空氣電池
        1.2.2 有機(jī)電解液體系鋰空氣電池
        1.2.3 固態(tài)鋰空氣電池
    1.3 鋰電池用聚合物電解質(zhì)處理方式分類及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 聚合物形貌處理
        1.3.2 添加劑
        1.3.3 共聚和化學(xué)交聯(lián)
    1.4 鋰電池用固態(tài)陶瓷電解質(zhì)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 陶瓷電解質(zhì)簡介
        1.4.2 NASICON型陶瓷電解質(zhì)
        1.4.3 鈣鈦礦型陶瓷電解質(zhì)
        1.4.4 GARNET型陶瓷電解質(zhì)
        1.4.5 陶瓷電解質(zhì)合成方法
    1.5 論文的研究內(nèi)容
第2章 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷固態(tài)電解質(zhì)材料的合成與表征
    2.1 引言
    2.2 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷電解質(zhì)的合成
        2.2.1 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷電解質(zhì)粉末的成相燒結(jié)
        2.2.2 LLZO、LALZO、LLZTO致密陶瓷電解質(zhì)片的燒結(jié)
        2.2.3 陶瓷電解質(zhì)片的致密度測試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 LLZO、LALZO、LLZTO陶瓷固態(tài)電解質(zhì)的加工處理、酸刻蝕和電池測試
    3.1 引言
    3.2 陶瓷電解質(zhì)片的切割與打磨
    3.3 陶瓷電解質(zhì)片的電導(dǎo)率測試
    3.4 陶瓷電解質(zhì)片的酸刻蝕
    3.5 陶瓷電解質(zhì)/碳黑一體化電極制備
    3.6 鋰氧電池的裝配和測試
        3.6.1 鋰氧電池的裝配
        3.6.2 鋰氧電池的電化學(xué)測試
        3.6.3 鋰氧電池的充放電測試
    3.7 本章小結(jié)
第4章 LLZO/PEO基復(fù)合型聚合物電解質(zhì)的制備和電池測試
    4.1 引言
    4.2 LLZO/PEO基化學(xué)交聯(lián)型復(fù)合薄膜的制備
    4.3 LLZO/PEO基化學(xué)交聯(lián)型復(fù)合薄膜的表征
        4.3.1 復(fù)合薄膜的XRD測試
        4.3.2 復(fù)合薄膜的SEM圖像
    4.4 LLZO/PEO基化學(xué)交聯(lián)型復(fù)合薄膜的電化學(xué)性能測試
    4.5 LLZO/PEO基化學(xué)交聯(lián)型復(fù)合薄膜鋰氧電池測試
        4.5.1 復(fù)合薄膜鋰氧電池電化學(xué)性能測試
        4.5.2 復(fù)合薄膜鋰氧電池充放電性能測試
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3774161