离子电导性能导向的硫系电解质材料制备工艺优化探索文献综述

 2024-06-25 04:06
摘要

固态电池凭借其高安全性、高能量密度等优势,被认为是下一代储能技术的关键。

作为固态电池的关键组成部分,固态电解质的性能,特别是离子电导率,直接影响着电池的倍率性能、循环寿命和安全性能。

硫系电解质材料因其较高的离子电导率、良好的机械性能和较宽的电化学窗口等优点,成为固态电解质材料的研究热点。

然而,硫系电解质材料的制备工艺对其离子电导率的影响机制尚不明确,制备工艺复杂、成本高,限制了其大规模应用。

本综述从离子电导率的影响因素出发,重点探讨了近年来离子电导性能导向的硫系电解质材料制备工艺优化研究进展,包括传统方法的改进以及新型制备技术的应用,并对不同制备工艺对材料结构和性能的影响进行了分析和比较,最后展望了未来硫系电解质材料制备工艺的发展趋势。

关键词:硫系电解质;离子电导率;固态电池;制备工艺;优化

1相关概念解释

1.1固态电解质固态电解质是能够在固态下传导离子的材料,其离子电导率通常用mS/cm来衡量。

与传统的液态电解质相比,固态电解质具有以下优点:(1)不易燃、不易挥发,具有更高的安全性能;(2)更高的机械强度,可以抑制锂枝晶的生长,提高电池的安全性和循环寿命;(3)更宽的电化学窗口,可以使用高电压正极材料,从而提高电池的能量密度。


1.2硫系电解质硫系电解质是以硫元素为主要阴离子形成的固态电解质,主要包括硫化物固态电解质和氧化物固态电解质。


1.2.1硫化物固态电解质硫化物固态电解质通常具有较高的离子电导率,其室温离子电导率可以达到10-3S/cm甚至更高,与液态电解质相当。

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