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全固态锂离子电池正极与石榴石型固体电解质界面的研究进展

李栋  雷超  赖华  刘小林  姚文俐  梁彤祥  钟盛文  
【摘要】:全固态锂离子电池具有高安全性、高能量密度、宽使用温度范围以及长使用寿命等优势,在动力电池汽车和大规模储能电网领域具有广阔的应用前景。作为全固态电池的重要组成部分,无机固体电解质尤其是石榴石型固态电解质在室温下锂离子电导率可达10–3 S·cm–1,且对金属锂相对稳定,在全固态电池的应用中具有明显的优势。然而正极与石榴石型固体电解质间接触性能以及界面的稳定性差,使得电池表现出高的界面阻抗、低的库伦效率和差的循环性能。本文以全固态锂离子电池正极与石榴石型固体电解质界面为研究对象,分析了正极/固体电解质的界面特性以及界面研究中存在的问题,综述了正极复合、界面处理工艺、界面层引入等界面调控和改性的方法,阐述了优化正极与石榴石型固体电解质界面结构,改善界面润湿性的解决思路,提出了未来全固态锂离子电池发展中有待进一步改进的关键问题,为探索全固态锂离子电池的实际应用提供了借鉴。

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