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全固态锂电池中利用组分梯度对LiCoO2正极/Li7La3Zr2O12电解质界面改性任务书

 2020-04-29 18:52:25  

1. 毕业设计(论文)主要内容:

近年来,全固态锂离子电池因其良好的热稳定性和安全性以及潜在的高能量密度和功率密度而引起广泛关注。在全固态电池技术发展中,石榴石型固体电解质体系li7la3zr2o12(llzo)由于具有较高的室温离子电导率、较宽的电化学窗口、与li金属负极接触稳定以及在空气中相对稳定等优点,成为最有前途的固体电解质体系之一。然而,固态电池与液态电池不同,其电解质和正极间的接触紧密度不足,界面明显,界面阻抗大,因此需要对其进行包括梯度化在内的改性。设计主要内容:

1.文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势;

2.采用固相法制备前驱体立方相llzo粉体;

3.llzo电解质与lco进行梯度压片(或流延)共烧;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1.查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;

2.掌握流延法及固相法制备llzo陶瓷电解质的工艺流程,及其结构与性能的表征方法;

3.掌握llzo电解质与lco正极梯度材料的制备、结构与性能的表征方法;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-12周:按照设计方案,制备llzo电解质与lco正极梯度材料。

第13-15周:采用xrd、sem、tg、eis等测试技术对材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

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4. 主要参考文献

  1. 张艳华.电场辅助烧结固体电解质Li7La3Zr2O12及运输性能调控[D].武汉理工大学.2017,5.
  2. 许晓雄,邱志军,官亦标,黄祯,金翼.全固态锂电池技术的研究现状与展望[J]. 储能科学与技术,2013,2(04):331-341.
  3. J Sakamoto,E Rangasamy,H Kim,Y Kim,J Wolfenstine.Synthesis of nano-scale fast ion conducting cubic Li7La3Zr2O12[J].Nanotechnology , 2013 , 24 (42) :424005.
  4. Park K, Yu B C, Jung J W, et al. On the Electrochemical Nature of the Cathode Interface for a Solid-State Lithium-Ion Battery: Interface between LiCoO2 and Garnet-Li7La3Zr2O12[J]. Chemistry of Materials, 2016, 28(21).
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  7. Yi E, Wang W, Kieffer J, et al. Flame made nanoparticles permit processing of dense, flexible, Li conducting ceramic electrolyte thin films of cubic-Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (c-LLZO)[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2016, 4(33): 12947-12954.
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  13. Ramakumar S, Deviannapoorani C, Dhivya L, et al. Lithium garnets: synthesis, structure, Li conductivity, Li dynamics and applications[J]. Progress in Materials Science, 2017.
  14. 李玉涛. 石榴石型和 NASICON 型固体电解质的制备, 性能与机理 [D][D]. 清华大学, 2013.

  15. 雷雨. 高电压钴酸锂正极材料包覆改性的研究进展[J]. 化学工业, 2016 (3): 31-35.

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