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全固锂二次电池的主要原材料是啥?

全固锂二次电池的主要原材料是啥?

来源:
2021/10/08 17:28
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【摘要】:

  实芯材料

  (1)固体电解质

  固体电解质是固体锂二次电池的核心组成部分,其发展直接影响到固体锂二次电池的产业化。目前,固体电解质的研究主要集中在聚合物、氧化物和硫化物三种材料上。

  固体聚合物电解质(SPE)的聚合物基质(如聚酯、聚醚、胺等)和锂(如LiClO4LiAsF6、LiPF6等),自1973年以来,p.v .复合离子电导率的Wright碱金属盐,聚合物材料由于其重量轻、柔韧、优异的固态电化学性能和加工特性。SPE也是第一个实现实际应用的固体电解质。

  固体氧化物电解质按材料结构可分为晶体电解质和非晶态电解质,包括钙钛矿型、反钙钛矿型、石榴石型、Nass孔型、Lis孔型等。非晶氧化物的研究主要集中在薄膜电池用脂质电解质和一些非晶材料上。

  硫化物固体电解质是由氧化固体电解质衍生而来,其中体内的氧元素被硫元素所取代。因为硫的电负性比氧小,它对锂离子的吸附力较弱,使得更多的锂离子可以自由移动。硫的半径大于氧的半径。当硫取代氧时,晶格结构膨胀形成更大的锂离子通道,室温下电导率增加到10-4-10-2s/cm。

  (2)阴极材料

  固体锂二次电池的正极一般采用复合电极。除用于电极的活性材料外,还包括固体电解质和可在电极中同时转移锂电池和电子的导电剂。LiCoO2、LiFePO4和LiMn2O4得到了广泛的研究,后期有可能研制出高镍层氧化物、富锂锰基和高压镍锰尖晶石阳极。同时,应重视新型无锂正极材料的研究与开发。

  (3)阴极材料

  目前,固体锂二次电池正极材料主要集中在三类:金属锂正极材料、碳基正极材料和氧化物正极材料。这三种材料各有优缺点。金属锂负极材料因其容量大、电势低而成为固体锂电池中最重要的负极材料之一。

 

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