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译文字数: | 5447 字 (节选翻译) | 译文格式: | Doc.docx (Word) | 更新时间: | 2021-07-16 |
全固态电池用石榴石型高离子电导率快锂离子导体_无机非金属材料工程外文翻译
译文(字数:5447):
摘要
采用金属锂阳极和固体电解质的全固态锂离子电池可提供优于传统锂离子电池的能量密度和安全性。然而,与有机液体电解质相比,固体电解质的低导电性和电解质与电极界面高电阻限制了它们的实际应用。石榴石型锂离子传导氧化物是最有前途的全固态锂离子电池电解质之一。本文首次在立方Li6.10Ga0.30La3Zr2O12的La位置掺杂大半径Rb离子,以提高锂离子电导率。 Li6.20Ga0.30La2.95Rb0.05Zr2O12电解质在室温下的锂离子电导率为1.62 mS·cm -1,这是迄今为止报道的最高电导率。全固态锂离子电池由电解质,金属Li阳极和LiFePO4活性阴极构成。在阴极中添加Li(CF3SO2)2N电解质盐有效地降低了界面电阻,在60℃且放电率为0.05C的条件下,具有152 mAh·g-1的高初始放电容量,在充放电20次循环后保持在110 mAh·g-1,具有良好的循环稳定性。
关键词:固体电解质,LLZO,石榴石,锂离子传导,全固态锂电池
1.引言
基于固体电解质的全固态锂离子电池为解决传统锂离子电池因易燃有机液体电解质泄漏而产生的安全问题提供了可能性。因此,全固态电池作为一种安全稳定的电源,正被大力推进。在军事、空间勘探、矿产、化石燃料开发等需要高温高压电源的应用尤为重要,全固态锂离子电池目前被认为是最好的选择。全固态锂离子电池采用高压电极和金属锂,比容最高(3860 mAh·g-1),负电化学势最低(相对于标准氢电极约为3.04 V),工作电压窗口变宽,容量密度最大,能量密度增大。然而,与有机液体电解质相比,固体电解质的锂离子电导率低,电解质/电极界面电阻大,很大程度上阻碍了全固态锂离子电池的实际应用。
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