《全固態薄膜鋰離子電池快鋰離子固態電解質的研究》是依託復旦大學，由傅正文擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：全固態薄膜鋰離子電池快鋰離子固態電解質的研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：傅正文
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為了解決全固態薄膜電池的套用瓶頸，提高全固態薄膜電池的能量與功率密度，研究快鋰離子電導的固體電解質薄膜顯得非常重要。本項目擬開展Li10GeP2S12電解質薄膜與氮化的Li2S-P2S5，Li10GeP2S12或Li2S-GeS2等硫系固態電解質薄膜製備研究。採用先進物理沉積薄膜技術如電子蒸發與氣體電漿技術相結合等嘗試製備這些基於硫系的新型快鋰離子導體薄膜，探索不同沉積薄膜技術製備硫系固態電解質薄膜的特徵。設計與最佳化多層薄膜沉積工藝，製備性能優良的基於硫系電解質薄拔罪虹慨膜的全固態薄膜鋰離子電池，使其性能達到國際水平。結合電化學、納米離子學、譜學等多個學科的技術，測量基於新型硫系固態電解質的全固態薄膜電池的電化學特性。研究在不同薄膜厚度，不同薄膜形貌，不同薄膜結構的硫系快鋰離子導體的導電機理，以及硫系固態電解質薄膜和薄膜電極之間的界面物理化學。為全固態薄膜鋰離才提應察子電池的實用乘擔承化打下堅實的基礎。
結題摘要
二次化學電源體系發展迅速，並有逐步取代現有的一次能源體系的趨勢。尤其是鋰離子電池騙采舟，是目前套用得比能量最高的化學電源，已經開始大量套用於手提電腦、數位相機等電子產品中。然而，目前商業化的鋰離子基本上是採用有機液體作為電解質層，其始終存在一定的安全性隱患。例如電池內部短路是現代電池生產工業無法完全避免爆炸燃燒等問題，而且這種安全隱患具有不定期爆發、難以預檢預測的特徵料您陵。能夠從根本上解決上述問題的途徑是發展全固態電化學儲能器件，以固體電解質替代有機電解液的全固態鋰電池。在本項目中我們發現了一種新的小分子固態電解質 為(LiI)(1+x)I(2-x)(HPN)2。利用固相合成法製備未知的LiIHPN單晶樣品。在LiIHPN單晶結構中，每個鋰離說汗子被四個原子配位，兩個鋰原子通過兩個HPN分子形成的12圓環相連線，兩個相鄰的環通過碘原子形成空間網狀結構。LiIHPN的電化學視窗約為5.5V，電勢階躍測試表明LiIHPN是單純的鋰離子導體。LiIHPN和LiIHPN-LiI固體電解質的離子電導率測試表現為典型的Arrhenius行為。室溫下，LiIHPN和LiIHPN-LiI的離子電導率分別為2.3*10-8和1.8*10-6S/cm。在85℃時LiIHPN-LiI的電導率可達1.0*10-3 S/cm。 在本項目中我們我們發現了一種新型的無機固態電解質薄膜及其製備新技術，可以套用於全固態電池及其製備方面。通過這些工作，拓展了人們對鋰離子固態電解質基礎研究的深刻認識，有助於推動固態鋰離子電池在套用領域的發察牛循展。
