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編輯推薦: |
金属锂具有最低的标准电极电势和最高的理论能量密度,是锂二次电池负极材料的首选。本书总结了钙钛矿型钛酸镧锂(LLTO)电解质与正、负极之间的界面相容性,设计并构建高离子电导率、良好界面稳定性的新型LLTO复合固态电解质,还介绍了不同LLTO复合电解质的锂离子传导机制,提出有效改善策略,并对其在固态金属锂电池中的应用情况进行了综合性评价。《用于固态锂金属电池的钛酸镧锂基电解质研究》一书较为系统地对LLTO固态电解质的技术发展和应用前景进行了总结分析,同时能够为LLTO基固态电解质的研究与应用工作提供一定的基础支撑,具有重要的指导意义。
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內容簡介: |
本书重点介绍了钛酸镧锂(LLTO)固态电解质及其在固态锂金属电池中的应用前景;全面系统地介绍了目前固态电解质的研究背景和发展概况,介绍了固态锂电池目前面临的机遇与挑战;总结了钙钛矿型钛酸镧锂(LLTO)固态电解质与正负极之间的界面相容问题,重点介绍了其与金属锂负极之间的界面副反应问题,阐述了二者之间的化学反应机制及相互作用;叙述了通过与聚合物电解质进行不同形式的复合,设计并构建高离子电导率、良好界面稳定性的新型LLTO复合固态电解质;系统介绍了不同LLTO复合电解质的锂离子传导机制,优化电解质材料的结构组成及物化特性,提出调控电极/电解质界面新方法,提高界面稳定性策略,并对其在固态金属锂电池中的应用情况进行了综合性评价。
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關於作者: |
毕佳颖,毕业于北京理工大学材料科学与工程专业,获工学博士学位,现为西安石油大学新能源学院教师。主要从事锂离子二次电池及其它电化学储能材料与器件的研究,重点研究方向为氧化物固态电解质、有机-无机复合固态电解质材料等。作为项目骨干参与国家973计划、科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金、科技部中美双边科技合作项目、北京市自然科学基金等多项国家和省部级科研项目。近年来发表SCI收录论文13篇,其中以第一作者身份发表SCI收录论文3篇,授权国家发明专利一项。
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目錄:
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目录
第1章概述(1)
1.1引言(1)
1.2锂离子电池(3)
1.3固态锂电池(4)
1.3.1固态锂电池的特点(5)
1.3.2固态锂电池的组成结构(5)
1.3.3固态电池产业现状(7)
第2章固态电解质发展概况(12)
2.1无机固态电解质(13)
2.1.1氧化物固态电解质(13)
2.1.2硫化物固态电解质(18)
2.1.3卤化物固态电解质(23)
2.2聚合物固态电解质(24)
2.2.1聚醚类固态电解质(25)
2.2.2聚腈类固态电解质(26)
2.2.3聚偏氟乙烯固态电解质(26)
2.2.4聚酯类固态电解质(27)
2.2.5聚硅氧烷类固态电解质(27)
2.3复合固态电解质(27)
2.3.1层状复合固态电解质(28)
2.3.2混合型复合固态电解质(30)
2.4本章小结(32)
第3章固态锂电池的机遇与挑战(34)
3.1电极/固态电解质界面问题(35)
3.1.1正极/固态电解质界面(35)
3.1.2金属锂/固态电解质界面(37)
3.2固态电池的低温特性问题(42)
3.3固态电池的制造工艺问题(42)
3.4固态锂电池安全性与热失控行为(44)
3.5本章小结(45)
第4章LLTO固态电解质非对称界面构筑研究(46)
4.1材料的制备(47)
4.1.1LLTO粉体的制备(47)
4.1.2LLTO陶瓷电解质的制备(48)
4.1.3LLTO陶瓷电解质的界面修饰(48)
4.2结果与讨论(48)
4.2.1LLTO陶瓷电解质的表征及性能研究(48)
4.2.2LLTO与金属锂负极界面化学反应机制(55)
4.2.3LLTO陶瓷电解质界面的非对称修饰(63)
4.3本章小结(70)
第5章双层结构复合电解质及其界面稳定性研究(72)
5.1材料的制备(73)
5.1.1PEO电解质层的制备(73)
5.1.2PVDF-HFP@LLTO复合固态电解质的制备(73)
5.1.3PVDF-HFP@LLTO/PEO双层结构复合固态电解质的制备(73)
5.2结果与讨论(74)
5.2.1PVDF-HFP@LLTO/PEO的表征及性能研究(74)
5.2.2PVDF-HFP@LLTO/PEO与金属锂的界面相容性研究(84)
5.2.3固态电池的电化学性能研究(85)
5.3本章小结(89)
第6章LLTO基复合电解质膜及其界面匹配研究(90)
6.1材料的制备(91)
6.1.1LLTO纳米棒的制备(91)
6.1.2LLTO/PAN复合纤维膜的制备(92)
6.1.3LLTO/PAN/SNE复合固态电解质的制备(92)
6.2结果与讨论(93)
6.2.1LLTO/PAN/SNE复合固态电解质的表征及性能研究(93)
6.2.2LLTO/PAN/SNE复合固态电解质的电化学性能研究(99)
6.2.3固态电池的电化学性能研究(104)
6.3本章小结(106)
第7章LLTO基复合固态电解质修饰隔膜的应用研究(108)
7.1材料的制备(109)
7.1.1PELT复合电解质的制备(109)
7.1.2Celgard@PELT改性隔膜的制备(109)
7.2结果与讨论(109)
7.2.1PELT复合电解质的电化学性能研究(109)
7.2.2Celgard@PELT改性隔膜的表征及性能研究(111)
7.2.3Celgard@PELT改性隔膜的电池电化学性能研究(116)
7.3本章小结(120)
附录1实验原料(122)
附录2实验仪器及设备(124)
附录3测试与表征方法(126)
参考文献(132)
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