墨水涂覆法制備硫化物全固態(tài)鋰離子電池.pdf

1、中圖分類號!Q!2UDC540碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q533密級公玨墨水涂覆法制備硫化物全固態(tài)鋰離子電池Fabricationofsulfideelectrolytebasedallsolidstatelithiumionbatteriesbyinkcoatingmethod作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：張錦冶金工程全固態(tài)鋰離子電池冶金與環(huán)境學(xué)院鄒忠副教授劉晉教授答辯委員會主席一陟中南大學(xué)2014年

2、5月摘要墨水涂覆法制備硫化物全固態(tài)鋰離子電池摘要：硫化物固體電解質(zhì)材料以其優(yōu)異的電化學(xué)性能備受關(guān)注。本論文在探索硫化物固體電解質(zhì)材料制備方法的基礎(chǔ)上，摸索出了一種墨水涂覆法電解質(zhì)薄膜制備技術(shù)。主要內(nèi)容如下：1采用高能球磨法、熱注入法、高溫?zé)Y(jié)法等技術(shù)制備硫化物固體電解質(zhì)材料，并對得到的目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行了物相分析，最終選擇了高溫?zé)Y(jié)技術(shù)合成硫化物固體電解質(zhì)材料。在550oC氬氣氣氛下燒結(jié)12h，得到Li8P2S9晶型的硫化物固體電解質(zhì)。2采用

3、墨水涂覆技術(shù)制備了基于硫化物的電解質(zhì)薄膜及其全固態(tài)鋰離子電池。通過N甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑對制得的Li8P2S9粉末進(jìn)行處理，獲得均勻、穩(wěn)定的湛藍(lán)色Li8P2S9墨水。經(jīng)過NMP溶劑處理，Li8P2S9的顆粒尺寸從10gm降低到1lam左右，其物相晶體結(jié)構(gòu)不變，但顆粒間的接觸得到了一定程度的改善。在Li8P2S9墨水中添加一定量的聚偏二氟乙烯(PVDF)粘結(jié)劑，待溶解完全后將樣品滴涂在磷酸鐵鋰正極表面，高溫?fù)]發(fā)除去溶劑，實現(xiàn)電解質(zhì)的

4、成膜及電解質(zhì)與正極的復(fù)合。通過對PVDF與Li8P2S9的質(zhì)量比的選定，得出其質(zhì)量比為1：10時，該電解質(zhì)膜能得到最高的室溫電導(dǎo)率(30oC、)為203x10‘4Scm～，25oC電化學(xué)窗口為515V。以該墨水涂覆法制得的LiFeP04／Li電池可在室溫下穩(wěn)定工作，O2C下循環(huán)100圈的平均比容量為1137mAhg～，庫侖效率為99％，展示了墨水涂覆法在硫化物固體電解質(zhì)全固態(tài)鋰離子電池的應(yīng)用前景。圖23幅，表1個，參考文獻(xiàn)68篇。關(guān)鍵詞