● 摘要
全固态锂离子二次电池具有使用温度范围宽、自放电小、使用寿命长、装配方便、可实现小型化、产品价格低、在高温下可保持稳定性等优点,在高比能量的大型动力锂离子电池中有很好的应用前景,因此无机固体电解质用于锂及锂离子电池近年来得到了迅速的发展。锂镧钛氧(LLTO)属于固态无机电解质材料。本论文采用溶胶凝胶的方法制备了LLTO粉体,通过与固相法合成进行对比,研究了LLTO烧结块体的结构与电导性能,考察了烧结工艺的影响。接着将LLTO粉体与非氧化物锂盐LiCl和Li2SO4·H2O进行复合,并对其电导率进行了表征。研究制样与烧结工艺、烧结条件、复合条件对结构和性能的影响。实验结果表明:LLTO以及Li盐复合的LLTO基导电陶瓷的电导性能受工艺的影响很大,晶粒电导主要受组成的变化,晶界电导与晶界组成,晶粒大小以及致密度有关,其中受晶粒大小的影响最大。LLTO与LiCl复合,在1350℃下烧结6h时在一定程度下提高晶界电导(复合百分比为13%时电导提高40%)。电导提高的原因主要是Cl的挥发导致Li进入晶格改变了载流子浓度。LLTO与Li2SO4·H2O复合在1350℃下烧结6h也能提高电导,复合10%时晶界电导提高到8.3 E-05s/cm。电导的提高可能是由于Li2SO4在LLTO晶界处形成玻璃相,改善了两相界面提高电导。
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