四十年固态锂电池——回顾与展望-第2页-北极星储能网

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3 加成化合物离子导体

加成化合物LiI-CH3OH是WEPPNER教授首先合成的，物理所也开展了相关研究。LiI-CH3OH的熔点为46 ℃，在20 ℃时锂离子电导率高达 2.2×10-4 S/cm，电导激活能为0.11 eV。20 ℃时7Li的NMR线宽与熔融态差不多，这与高的离子电导率是一致的。但是，这种材料含有羟基，与金属锂接触不稳定，在此基础上我们研究了一系列不含羟基的加成化合物。

4 聚合物离子导体

聚合物离子导体是聚合物与金属盐的络合物，其离子电导率较高，可塑性强，容易制成大面积薄膜，是金属锂电池较为理想的固体电解质材料。广泛研究的聚环氧乙烷(PEO)为基的材料如PEO-LiClO4和PEO-LiCF3SO3都只有在80 ℃左右才有较高的锂离子电导率。为了寻找离子电导率高的聚合物离子导体，我们研究了影响聚合物离子电导率的一些因素，发现具有侧基的PECH-LiI和PECH-LiClO4的锂离子电导率分别低于PEO-LiI和PEO-LiClO4，因此极性侧基虽然有助于溶解金属锂盐，但不利于锂离子运动。另一方面，极性侧基浓度较低的共聚物PECH-PEO-LiClO4的电导率比极性侧基浓度高的PECH-LiClO4高很多。因此采用共聚的方法可使离子电导率大幅度提高。共聚物PECH-PEO-LiClO4在室温下的离子电导率可达1.24×10-5 S/cm，这是提高聚合物离子电导率的有效途径。

5 复合离子导体

1973年LIANG发现在离子导体LiI中加入一定量绝缘体Al2O3后，室温离子电导率增加2个数量级，这一发现成为探索新的快离子导体的重要途径之一。我们对含笫二相(DSPP)的离子导电材料作了大量的研究，通过NMR、DTA、Mossbouer谱、XRD、电化学等技术较系统研究了LiCl(DSPP)、LiSO4(γ-Al2O3)、PEO-NaSCN(γ-Al2O3)、(LiNO3-KNO3-CsNO3)共晶(γ-Al2O3)、LiIO3(γ-Al2O3)和AgI(DSPP)等复合离子导体，得出如下结论：

(1)LiCl(DSPP)复合离子导体室温离子电导率随DSPP含量的增加而增高，达最高值后(25%～35%)，进一步增加DSPP含量，导致离子电导率下降;

(2)复合离子导体电导激活能降低，高温区尤其明显;

(3)复合离子导体的7Li NMR谱由宽峰和窄峰迭加而成。小峰越明显，离子电导率增量越大。窄峰是运动快的离子引起的，这一部分离子位于母相与第二相粒子的界面层。因此离子电导率的提高与界面层的结构和第二相粒子的粒径等因素有直接关系。

原标题：四十年固态锂电池——回顾与展望

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