薄膜型全固態鋰離子電池正極材料製備及其性能研究

《薄膜型全固態鋰離子電池正極材料製備及其性能研究》是依託南開大學，由陶占良擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：薄膜型全固態鋰離子電池正極材料製備及其性能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陶占良
• 依託單位：南開大學

中文摘要

正極材料作為薄膜型全固態鋰離子電池的關鍵組成部分，需要發展低能耗、低成本、批量生產的薄膜製備技術。本項目將以LiMPO4（M=Fe，Mn）、MX（M=Mo，Ti；X=S,O）型化合物等薄膜正極材料為研究對象，探索緻密、均勻薄膜的影響因素和製備方法，尋求電極材料結構最佳化與調控的工藝、流程和設備，進一步闡明正極/電解質之間的界面特性，採用基於密度泛函理論（DFT）的第一性原理平面波贗勢方法，研究薄膜型全固態鋰離子電池正極/電解質間的電子/離子的運動及傳遞規律，揭示薄膜微觀結構與電化學性能之間的內在聯繫，深入研究LiMPO4（M=Fe，Mn）、MX（M=Mo，Ti；X=S，O）型化合物等薄膜正極材料及正極/電解質之間的化學反應動力學，為薄膜型全固態鋰離子電池在微電子器件實際套用的工業化設計、放大奠定理論基礎。

結題摘要

薄膜型鋰離子電池由於在微電子範圍的優勢而受人矚目，小尺寸的裝置如CMOS、FE-RAM、液晶屏、微型計算機、MEMs和醫療植入的發展加速了微尺度儲能裝置的研究。正極材料作為薄膜型全固態鋰離子電池的關鍵組成部分，需要發展低能耗、低成本、批量生產的薄膜製備技術。本項目開展了LiCoO2薄膜、TiO2薄膜、MnS2薄膜、Si-Y薄膜、Ti-Si-Ti薄膜、Sn薄膜、多孔LiMn2O4、Li2FeSiO4/C等電極材料的研究，並對所合成的材料進行了結構表征和電化學性能測試，探索了薄膜微觀結構與電化學性能之間的內在聯繫，為薄膜型全固態鋰離子電池在微電子器件實際套用的工業化設計、放大奠定了理論基礎。