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硅酸盐学报2025年第12期:层状结构硅酸盐矿物基复合固态电解质研究进展

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张建强;韩文强;杨燕飞;张俊平;

单位:兰州理工大学石油化工学院;中国科学院兰州化学物理研究所资源化学与能源材料研究中心,甘肃省黏土矿物重点实验室;

摘要:固态锂电池因其高能量密度和安全性成为新一代关键储能技术。复合固态电解质作为较具商业化前景的固态电解质,其性能突破是促进固态锂电池发展的关键。层状结构硅酸盐矿物因具有独特的纳米结构、高比表面积和可控的化学性质,在提升复合固态电解质的离子电导率、力学性能和界面稳定性方面展现出巨大潜力。本文首先系统探讨了层状结构硅酸盐矿物的结构特性及其功能化对复合固态电解质的离子传输、界面稳定及力学性能等性能的影响;深入分析了层状结构硅酸盐矿物晶体结构、微观形貌及表界面性质对复合固态电解质离子迁移机制、力学性能增强机制及界面稳定性调控机制的影响规律。在此基础上,综述了近年来层状结构硅酸盐矿物及其功能化改性在复合固态电解质领域中的最新研究进展。最后,基于对现有研究的系统梳理与综合分析,归纳了当前层状结构硅酸盐矿物复合固态电解质研究存在的关键科学问题与技术挑战,提出了未来研究重点与发展方向,旨在为高性能层状结构硅酸盐矿物复合固态电解质的设计与应用提供科学依据和技术参考。

关键词:层状结构硅酸盐矿物;复合固态电解质;离子电导率;力学性能;界面稳定性

基金资助:国家自然科学基金(22305255,22275200); 甘肃省拔尖领军人才; 甘肃省重点研发计划-工业领域(25YFGA010)