Garnet/PEO-LiTFSI复合电解质的制备及性能研究文献综述

 2023-06-04 12:06

文献综述

Garnet/PEO-LiTFSI复合电解质的制备及性能研究1.课题背景自1991年投入市场以来,锂离子电池已广泛应用于3C智能产品、动力电池和储能等领域,是21世纪能源经济不可或缺的组成部分[1]。

尽管传统液体电解质具有高离子电导率、电极/电解液界面易控、 加工处理方便等优点,但易出现热失控、着火等安全隐患,而且由于其电化学窗口有限,无法匹配高电压正极和大容量金属锂负极,大大限制未来发展应用。

相比之下,全固态电池有望实现较好的安全性能和较高的能量密度,是下一代锂离子电池技术的研究热点。

固体电解质体系众多,主要包括聚合物电解质、无机氧化物以及硫化物三大类。

其中,聚合物电解质具有优良的柔性且更容易成型,但室温离子电导低、电压窗口窄;无机陶瓷电解质虽室温离子电导高、电压窗口宽、机械强度更好,但存在脆性大、不易加工问题;硫化物电解质电导率高,但化学稳定性差[2,3]。

针对上述问题,通过多相复合手段构建有机-无机复合电解质以兼具不同材料的优点,成为改善聚合物电解质性能的重要突破口。

鉴于此,本课题拟制备Garnet/PEO-LiTFSI有机-无机复合电解质并组装固态锂电池研究其综合电化学性能。

2.PEO聚合物电解质1973年,Wright[4]等首先发现聚环氧乙烷(PEO)与碱金属盐的络合物具有离子传导性。

1979年,Armand[5]等正式提出将聚合物与锂盐络合用于聚合物固态电解质材料,促使国内外学者对其进行深入研究。

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