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作者:卢名亮;吕义玮;刘志亮;李栋;李小成;闵志宇;
单位:江西理工大学材料冶金化学学部;洛阳理工学院材料科学与工程学院;江西理工大学动力电池与材料重点实验室;
摘要:固体聚合物电解质具有良好的灵活性、低界面阻抗、易加工等特点,具有广阔的应用前景。目前,聚合物电解质存在着室温下离子输运困难和离子电导率低的问题。采用溶液铸造法制备了石榴石Li_(6.4)La_3Zr_2Ga_(0.2)O_(12) (LLZGO)/聚乙烯氧化物(PEO)复合聚合物电解质。通过优化LLZGO粒径,并与PEO结合,制备了高离子电导率的复合电解质。结果表明,当LLZGO粒径为0.5μm时,室温离子电导率为1.5×10~(-4) S·cm~(-1),制备的复合电解质的离子迁移数为0.343,在锂沉积/剥离试验中可稳定循环400 h。在60℃,2.7~4.0 V条件下,组装的Li/复合电解质/LiFePO_4电池首次放电比容量为141 mAh·g~(-1),在0.5 C倍率下,循环60次后放电比容量为121.4 mAh·g~(-1),具有良好的循环稳定性。通过优化LLZGO粒径,为提高复合电解质的界面性能、优化机械和电化学性能、开发高性能固体锂金属电池提供了一种可行的方法。
关键词:复合电解质;;全固态电池;;石榴石电解质粉;;离子电导率;;稀土
基金资助:国家自然科学基金项目(51862013);; 江西省教育厅基金(GJJ190428);; 国家大学生创新创业项目(202110407001)资助