烧结助剂对锂镧锆氧固体电解质的微观结构和电导性的影响任务书
2020-06-30 21:11:01
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
1、内容: 目前商业锂离子电池主要采用有机电解液,但有机溶剂易燃烧,在长期的循环过程中聚合物隔膜易被锂枝晶刺穿,形成电池内短路,导致传统锂离子电池的安全性、循环寿命等性能不佳。
以无机固体陶瓷电解质为基础的锂水空气电池、锂硫电池、全固态电池等新型二次锂离子电池将大幅提升锂离子电池的能量密度和安全性,被认为是下一代高性能电源。
新型锂离子电池要求其固体电解质具有高的离子电导率、宽的电化学窗口和对电极材料良好的化学稳定性。
2. 参考文献
[1] Yu Tang, Zhiwei Luo, Taoyong Liu, Piao Liu, Zhuo Li, Anxian Lu. Effects of B2O3 on microstructure and ionic conductivity of Li6.5La3Zr1.5Nb0.5O12 solid electrolyte [J]. Ceramics International 2017, (43) 11879 ~ 11884. [2] C. Deviannapoorani, Lakshmi S. Shankar, S. Ramakumar, Ramaswamy Murugan. Investigation on lithium ion conductivity and structural stability of yttrium-substituted Li7La3Zr2O12 [J]. Ionics 2016, (22): 1281 ~ 1289. [3] John Christopher Bachman, Sokseiha Muy, Alexis Grimaud et al. Inorganic Solid-State Electrolytes for Lithium Batteries: Mechanisms and Properties Governing Ion Conduction [J]. Chem. Rev. 2016, (116): 140 ~ 162. [4] Xiaoting Liu, Yuan Li, Tiantian Yang et al. High lithium ionic conductivity in the garnet-type oxide Li7-2xLa3Zr2-xMoxO12 (x=0-0.3) ceramics by sol-gel method [J]. Journal of the American Ceramics Society. 2017, (100): 1527 ~ 1533. [5] Ramaswamy Murugan, Venkataraman Thangadurai, Werner Weppner. Fast Lithium Ion Conduction in Garnet-Type Li7La3Zr2O12 [J]. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, (46) 7778 ~ 7781. [6] Reinhard Wagner, G#252;nther J. Redhammer, Daniel Rettenwander et al. Crystal Structure of Garnet-Related Li-Ion Conductor Li7-3xGaxLa3Zr2O12: Fast Li-Ion Conduction Caused by a Different Cubic Modification [J]. Chem. Mater. 2016, (28): 1861 ~ 1871. [7] Dawei Wang, Guiming Zhong, Wei Kong Pang et al. Toward Understanding the Lithium Transport Mechanism in Garnet-type Solid Electrolytes: Li Ion Exchanges and Their Mobility at Octahedral/Tetrahedral Sites [J]. Chem. Mater. 2015, (27): 6650 ~ 6659. [8] Lincoln J. Miara, William Davidson Richards, Yan E. Wang, Gerbrand Ceder. First-Principles Studies on Cation Dopants and Electrolyte|Cathode Interphases for Lithium Garnets [J]. Chem. Mater. 2015, (27): 4040 ~ 4047. [9] Travis Thompson, Jeff Wolfenstine et al. Tetragonal vs. cubic phase stability in Al-free Ta doped Li7La3Zr2O12 (LLZO) [J]. J. Mater. Chem. A. 2014, (2). 13431 ~ 13436. [10] John B. Goodenough, Youngsik Kim. Challenges for Rechargeable Li Batteries [J]. Chemical of Materials. 2010, (22). 587 ~ 603. [11] Y.X. Gao, X.P. Wang, H. Lu, L.C. Zhang, L. Ma, Q.F. Fang. Mechanismof lithiumion diffusion in the hexad substituted Li7La3Zr2O12 solid electrolytes [J]. Solid State Ionics. 2016, (291) 1 ~7. [12] Daniel Rettenwander, Andreas Welzl, et al. Synthesis, Crystal Chemistry, and Electrochemical Properties of Li7-2xLa3Zr2-xMoxO12 (x=0.1-0.4): Stabilization of the Cubic Garnet Polymorph via Substitution of Zr4 by Mo6 [J]. Inorganic Chemistry. 2015, (54). 10440 ~ 10449. [13] Nataly Carolina Rosero-Navarro et al. Optimization of Al2O3 and Li3BO3 Content as Sintering Additives of Li7-xLa2.95Ca0.05ZrTaO12 at Low Temperature [J]. Journal of Electronic Materials. 2017, (46). 497 ~ 501. [14] Biyi Xu, Huanan Duan, Wenhao Xia et al. Multistep sintering to synthesize fast lithium garnets [J]. Journal of Power Sources.2016(302) 291 ~ 297.
3. 毕业设计(论文)进程安排
起讫日期 设计(论文)各阶段工作内容 备 注 12月11日 ~12月24日 确定课题,布置任务,阅读文献资料,并进一步检索文献。
12月25日 ~1月7日 翻译英文文献,完成开题报告;制订实验计划,了解实验仪器设备及实验方法。
1月8日 ~ 1月14日 修改开题报告及英文文献翻译,进行开题,根据意见完善实验计划。
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