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中国科大开发成本性能全面领先的全固态锂电池电解质

中国科学技术大学教授马骋开发了一种新型固态电解质,它的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,适合进行产业化应用。6月27日,该成果发表在国际著名学术期刊《自然-通讯》上。氧氯化锆锂和其它各类固态电解质成本、性能的综合比较 。中国科大供图全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是,由于全固态锂电池的核心材料——固态电解质难以兼顾性能和成本,产业化仍面临巨大阻碍。为了满足实际应用的需求,全固态锂电池的固态电解质至少需要同时具备三个条件:高离子电导率(室温下超过1毫西门子每厘米),良好的可变形性(250至350兆帕下实现90%以上致密),以及足够低廉的成本(低于50美元每公斤)。但是,目前被广泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固态电解质都无法同时满足这些条件。此次研究中,马骋不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何......阅读全文

锂电池电解质的相关介绍

  电解质作为电池的重要组成部分,在正、负极之间起到输送离子和传导电流的作用,选择合适的电解质是获得高能量密度和功率密度、长循环寿命和安全性能良好的锂离子电池的关键。  为满足锂离子电池高电压(>4V)性能的要求,作为锂离子电池实用的电解质应该满足以下条件:  (1) 电解质具备良好的离子电导率而不

锂电池电解质的技术要求

电解质作为锂离子电池的关键材料影响甚至决定着电池的比能量、寿命、安全性能、倍率充放电性能,作为锂离子电池实用的电解质应该满足以下条件:1、锂离子电导率:电解质不具有电子导电性,但必须具有良好的离子导电性,一般温度范围内,电解质的电导率在1×10-3~2×10-3S/cm之间。作为电解质,其必须具有优

锂电池按电解质分类介绍

  1、液态锂离子电池  液态锂离子电池使用的是液体电解质,电解质为有机溶剂+锂盐。  2、聚合物锂离子电池  聚合物锂离子电池以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物胶体电解质。聚合物的基体主要为HFP-PVDF、PEO、PAN和PMMA等。 

无机电解质锂电池的介绍

  无机电解质锂电池inorganic electrolyte lithium battery使用无机电解质作电解液的锉原电池。它用金属铿作负极,卤氧化物(SOCIz } SOzC12〕或SO:作正极材料兼电解质,碳毡作为集流体。  其中以铿I}.硫酞氯电池(SQC1z)开发最多二它的比能量高(73

锂电池电解质溶液的基本介绍

  电解质溶液是指电解质溶入溶剂后部分或全部离解为相应的带正、负电荷的离子,离子在溶液中可以独立运动的溶液。广义上讲,固态离子晶体材料也属溶液范畴,但如不特别指明,电解质溶液只限于液态。  电解质溶液是指溶质溶解于溶剂后完全或部分离解为离子的溶液。溶质即为电解质。具有导电性是电解质溶液的特性,酸、碱

关于锂电池液态电解质的介绍

  电解质的选用对锂离子电池的性能影响非常大,它必须是化学稳定性能好尤其是在较高的电位下和较高温度环境中不易发生分解,具有较高的离子导电率,而且对阴阳极材料必须是惰性的,不能浸腐它们。由于锂离子电池充放电电位较高而且阳极材料嵌有化学活性较大的锂,所以电解质必须采用有机化合物而不能含有水。但有机离子导

18650锂电池与软包锂电池电解质的区别

  18650锂电池与软包锂电池虽然外形和内部结构有所不同,但是这两种电池的原理基本一样。两种电池都有正极、负极以及电解液,正极材料一般为钴酸锂、镍钴锰酸锂(三元材料)、磷酸铁锂或锰酸锂等,负极材料一般为石墨,电解液则为六氟磷酸锂溶液。  作为目前市场上两种主流的锂电池,18650锂电池和锂聚合物软

关于锂电池无机固体电解质的介绍

  固体聚合物电解质在实际使用时会发生锂离子电导率降低及电化学性能不稳定等现象。因此,人们又发展了一类新的无机固体电解质。1984年,M. Menetrier等研究了0.28B2S3-0.33Li2S-0.39LiI三元玻璃电解质作为常温全固态锂二次电池的电解质。1986年R. Aames等报道用玻

常见的锂电池电解质溶液的介绍

  强电解质  强酸:HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO3、HClO4等.  强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等.  绝大多数可融性盐:如NaCl、(NH4)2SO4、Fe(NO3)3等  弱电解质  弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2

锂电池聚合物电解质的介绍

  以聚合物电解质代替有机电解质来装配塑料锂离子电池PLI(Plasticizing Li-Ion)是锂离子电池的一个重大进步。其主要优点是高能量与长寿命相结合,具有高的可靠性和加工性,可以做成全塑结构。聚合物电解质也可以和塑料电极叠合,使PLI电池可以制成任意形状和大小,其应用将更加广泛。  早在

关于 复合固态电解质锂电池的简介

  复合固态电解质(CSSEs)主要是以氧化物、硫化物等为代表的无机固态电解质和以聚氧化乙烯等聚合物为代表的有机固态电解质两者的结合,实现“刚柔并济”,利用路易斯酸碱相互作用,增加链段运动能力,协同提升界面离子传输。

关于锂电池的固态电解质的介绍

  用金属锂直接用作阳极材料具有很高的可逆容量,其理论容量高达3862mAh.g1,是石墨材料的十几倍,价格也较低,被看作新一代锂离子电池最有吸引力的阳极材料,但会产生枝晶锂。采用固体电解质作为阳极材料成为可能。此外使用固体电解质可避免液态电解液漏夜的缺点,还可把电池作成更薄(厚度仅为0.1mm),

锂电池中的电解质溶液的简介

  电解质溶液是指电解质溶入溶剂后部分或全部离解为相应的带正、负电荷的离子,离子在溶液中可以独立运动的溶液。广义上讲,固态离子晶体材料也属溶液范畴,但如不特别指明,电解质溶液只限于液态。  电解质溶液是指溶质溶解于溶剂后完全或部分离解为离子的溶液。溶质即为电解质。具有导电性是电解质溶液的特性,酸、碱

电离度影响锂电池电解质溶液的介绍

  达到电离平衡时,已电离的电解质分子数与其总分子数之比,以百分数表示。电离度大,表示离解生成的离子多,导电能力强。在一定温度下,电解质的电离度随其浓度的减小而增大。电离度、浓度和电离常数之间的定量关系由奥斯特华冲淡定律确定。实验表明,电离度很小的弱电解质,能很好地服从冲淡定律,强电解质则基本上不服

电解质的特性和对锂电池的作用

电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物,在溶解于水中或受热状态下能够解离成自由移动的离子。电解质是锂离子电池的重要组成部分,在正、负两极之间起输运离子、传导电流的作用。

聚合物锂电池电解质的作用简介

  锂电池的电解质就是在电池中,电解液与电极材料之间的相互作用,其本身存在分解反应,几乎参与了电池内部发生的所有反应过程。目前锂离子电池中包含的电解液多为有机体系,在过充、过放、短路及热冲击等等滥用的状态下,电池温度迅速升高,电解液普遍存在易燃的问题,常常会导致电池起火,甚至爆炸。  电解质是锂离子

锂电池有机液体电解质的不足之处

  但有机液体电解质也存在不足之处:  (1) 它的电导率比最好的水溶液电解质要低两个数量级。为补偿电导率的不足,就必须增加电极的面积和使用较薄的隔膜,相应电池的体积和形状都要受到影响;  (2) 电池首次充电过程中不可避免地都要在碳负极与电解质的相界面上反应,形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层,人们称

固态锂电池电解质的氧化物体系

  氧化物体系的固体电解质主要包含钙钛矿结构的锂钢钛氧化物(LLTO),石榴石结构的锂钢错氧化物(LLZO),快离子导体(LISICON、NASICON)等,导锂机制多为材料在微观层面形成了结构稳定的锂离子输运通道。氧化物固体电解质最大的优势即源于无机氧化物本征属性:机械强度大,理化稳定性较高,耐压

固态锂电池电解质的硫化物体系

  硫化物体系的固体电解质可认为是由硫化锂及错、磷、硅、钛、铝、锡等元素的硫化物组成的多元复合材料,材料物相同时涵盖晶态和非晶态。硫的离子半径大,使得锂离子传输通道更大;电负性也适宜,所以硫化物固体电解质在所有固体电解质中锂离子电导最好,其中Li-Ge-P-S体系在室温下的锂离子电导可以和电解液直接

含氟电解质带来四季适用锂电池

许多电动汽车的车主担心他们的电池在非常寒冷的天气里会失效。美国能源部阿贡国家实验室和劳伦斯伯克利国家实验室科学家开发了一种含氟电解质,即使在低于0℃的温度下也能很好地发挥作用。研究成果发表在最近的《先进能源材料》上。  目前锂离子电池主要问题在于液体电解质这个关键组件。在低温下,含有碳酸盐溶剂的电解

锂电池生物用电解质和电解液介绍

  生物电解液是属于维持生命的一种生物体液,它们不能导大电流,但是导电速度却要比非生物电解液要快。一般来说生物电解液同一种物种,体内相同部位的电解液是一样的;不同种生物的电解液会不同。  电解质是体液中存在的离子,具有维持体液渗透压、保持体内液体正常分布的作用,是人体体液的主要组成成分,参与机体重要

锂电池电解液和电解质的相关介绍

  (1)电池电解液和电解质的两种形态  1)液态电解液和电解质  液态电解质,其溶剂为无水有机物,多数采用混合溶剂。常见的有机液体电解质一般是1molL锂盐/混合碳酸脂溶剂构成的体系。作为传递电荷与传质过程的介质,锂离子电池适用的电解液通常应满足以下几方面的要求:  A、在较宽的温度范围内具有较高

锂电池根据电解质材料和商品类型分类

  1、根据电解质材料分类  锂电池分为锂离子锂电池(Li-ion)和聚合物锂电池(Li-PO)。锂离子电池的原材料为电解液(液体或胶体);聚合物锂电池的原材料为电解质有高分子电解质(固态或胶态)和有机电解液。  2、按商品类型分类  分为:圆柱、软包、方形。圆柱形和方形的外包装经常用铝或铝制。软包

固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池使用的电解液和隔膜以有机成分为主,故同样隶属有机物的有机聚合物是固体电解质基体的自然选择。有机聚合物国体电解质体系包括聚氧化乙烯(PEO)及与其结构有一定相似性的聚合物(聚氧化丙烯、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯)等。  聚氧化乙烯由于其和锂负极的良好兼容性成为有机聚合物固体电解质的主

影响锂电池电解质溶液导电性的因素介绍

电解质溶液是指溶质溶解于溶剂后完全或部分解离为离子的溶液,溶质即为电解质,具有导电性是电解质溶液的特性,酸、碱、盐溶液均为电解质溶液。电解质溶液是靠电解质离解出来的带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子,在外电场作用下定向地向对应电极移动并在其上放电而实现的。影响导电性的主要因素有电离度、电导、离子淌度

简述固态锂电池电解质的有机聚合物体系

  常规液态锂离子电池中使用的电解质和隔膜主要由有机成分组成,因此同样属于有机物质的有机聚合物是固态电解质基板的自然选择。有机聚合物电解质体系包括聚环氧乙烷(PEO)和结构上具有一定相似性的聚合物(聚氧丙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯)。  聚环氧乙烷因其与锂负极良好的相容性而成为有机聚合物固体电解

全固态锂电池组成无机固态电解质的介绍

  无机固态电解质是典型的全固态电解质,不含液体成份,热稳定性好,从根本上解决了锂电池的安全问题。加工性好,厚度可以达到纳米尺寸,主要用于全固态薄膜电池。无机固态电解质,从构型不同的角度出发,又包括NASICON结构,LISICON结构和ABO3的钙钛矿结构。锂金属化合物比钠金属化合物的电导率大,这

复合固态电解质锂电池的材料的优缺点介绍

  硫化物电解质电导率高,但化学稳定性差,可加工性不良。氧化物电解质电导率较高,但存在刚性界面接触的问题以及严重副反应,且加工困难。聚合物电解质具有良好的界面相容性和机械加工性,但其室温离子电导率低,限制了其应用温度范围。目前复合固态电解质是最具有发展潜力的材料体系。

锂电池中的电解质溶液的导电性影响因素

  影响导电性的主要因素有电离度、电导、离子淌度、离子迁移数、离子活度和离子强度。  1、电离度  达到电离平衡时,已电离的电解质分子数与其总分子数之比,以百分数表示。电离度大,表示离解生成的离子多,导电能力强。在一定温度下,电解质的电离度随其浓度的减小而增大。电离度、浓度和电离常数之间的定量关系由

聚合物锂电池的电解质的基本要求介绍

  1、在较宽的温度范围内离子导电率高,锂离子迁移数大,以减少电池在充放电过程中的浓差极化。  2、热稳定性好,以保证电池在合适的温度范围内操作。  3、电化学窗口宽,最好有0~5V的电化学稳定窗口以保证电解质在两极不发生显著的副反应,满足在电化学过程中电极反应的单一性。  4、代替隔膜使用时,还要