固体电解质Li 7 La 3 Zr 2 O 12 的制备及其在锂热电池中的应用研究

发布时间：2025-05-28 22:45

　　三元全锂电解质（LiCl-LiBr-LiF）在高温下融化为离子导体,但是其融化和流动时,会产生“融溢”问题,可能会造成电池短路。Li₇La₃Zr₂O₁₂固体电解质材料具有晶界电阻小,热稳定性和化学稳定性好的特点,有望用作锂热电池电解质。然而,Li₇La₃Zr₂O₁₂材料制备工艺存在烧结温度高、反应复杂等缺点,需进一步优化与改进;实际应用中,Li₇La₃Zr₂O₁₂材料较熔融盐的电导率低,导致放电性能稍差。本文对Li₇La₃Zr₂O₁₂材料的制备工艺优化与改进,制备了Li₇La₃Zr₂O₁₂-LiCl-LiBr-LiF复合电解质材料和Li₇

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 热电池简介
        1.2.2 固体电解质简介及研究进展
        1.2.3 Li₇La₃Zr₂O₁₂ 的制备及研究进展
    1.3 本文研究的主要内容
        1.3.1 LLZO电解质材料的制备与性能研究
        1.3.2 热电池装配方式及其性能研究
第2章 实验材料及分析方法
    2.1 实验材料及仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 样品物理化学分析表征
        2.2.1 X射线衍射分析
        2.2.2 场发射扫描电子显微镜测试
    2.3 材料的电化学性能测试
        2.3.1 单体电池组装
        2.3.2 电化学阻抗测试
        2.3.3 恒流放电测试
        2.3.4 内阻测试
        2.3.5 热电池热寿命测试
第3章 Li₇La₃Zr₂O₁₂ 材料的制备及电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 高温固相法制备LLZO材料及其性能研究
        3.2.1 LLZO材料前驱体制备工艺探究
        3.2.2 LLZO材料烧结工艺探究
        3.2.3 LLZO材料的电化学性能分析
        3.2.4 LLZO材料内阻分析
        3.2.5 LLZO材料热寿命分析
    3.3 溶胶凝胶法制备LLZO材料及其性能研究
        3.3.1 LLZO材料前驱体制备工艺探究
        3.3.2 LLZO材料烧结工艺探究
        3.3.3 LLZO材料电化学性能分析
        3.3.4 LLZO材料内阻分析
        3.3.5 LLZO材料热寿命分析
    3.4 本章小结
第4章 Li₇La₃Zr₂O₁₂ 复合材料的制备及电性能研究
    4.1 引言
    4.2 LLZO-LiCl-LiBr-LiF复合材料的制备及性能研究
        4.2.1 LiCl-LiBr-LiF添加LLZO材料的制备
        4.2.2 混合比例
        4.2.3 单体电池内阻分析
        4.2.4 单体电池热寿命分析
    4.3 LLZO陶瓷片的制备及性能研究
        4.3.1 LLZO陶瓷片的成型工艺
        4.3.2 单体电池电性能测试
        4.3.3 单体电池内阻分析
    4.4 LLZO复合材料抑制融溢与导电机制探讨
    4.5 本章小结
第5章 市场经济分析
    5.1 引言
    5.2 发展前景与展望
    5.3 经济性分析
        5.3.1 LLZO材料成本分析
        5.3.2 LLZO复合材料成本分析
        5.3.5 单体热电池成本分析
    5.4 社会效益
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：4048322