导读:本文包含了锂离子导体论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:导体,锂离子,离子,电解质,锂离子电池,钛矿,正极。
锂离子导体论文文献综述
Fiaz,Hussain[1]（2019）在《锂离子导体的第一性原理研究》一文中研究指出固体电解质为可再生和绿色能源应用开辟了一条新途径。就固态电池和固体氧化物燃料电池(SOFC)而言,固体电解质可能是未来的领先技术。固体电解质材料对于开发安全和高性能的锂离子电池非常重要。它们在现代电化学储能技术中发挥着重要作用。有机液体电解质是易燃的并且电化学稳定性有待提高,因此可能被不可燃的固体电解质取代。尽管人们对固体电解质的兴趣日益增长,但在实现高离子电导率等方面仍存在许多挑战。在本论文中,我们使用基于密度泛函理论(DFT)从头算分子动力学(AIMD)模拟研究来预测锂离子电池和固体氧化物燃料电池的固态电解质的结构稳定性和离子电导率。论文的第一章主要集中在锂正极材料,负极材料和离子导体的背景上。本章概述了锂离子电池中基于DFT和AIMD模拟的一些阴极,阳极和离子导体的离子传输。第二章是关于方法论,即DFT和AIMD模拟。在第叁章中,我们报道了最近合成的Li3OBr反尖晶石结构中的固有空位使得离子电导率相比反钙钛矿结构明显增强。反尖晶石Li3OBr的固有缺陷结构含有高浓度的八面体空位,同时具有高稳定性。从头算分子动力学模拟表明,拥有高浓度八面体空位的反尖晶石Li3OBr中的Li迁移率非常高(室温下为0.136mS/cm)。这种离子传导性增强机制提供了固体电解质材料设计的新途径。在第四章中,我们研究了一种有前景的固体电解质材料LiTa2PO8(LTPO),该材料已在实验中报道了高室温离子电导率(1.6 mS/cm)。为了理解其Li传输机理并找到其理论性能极限,我们使用密度泛函理论和从头算分子动力学模拟系统地研究了LTPO的性质。结果表明LTPO具有宽的电化学窗口。Ta,P和O在Li扩散期间是基本不动的,表明材料的高稳定性。Li离子扩散通道形成准2D蜂窝结构。理论模拟预言LTPO的固有离子电导率在室温下高达35.3mS/cm。扩散活化能非常低(0.16 eV),这与从势能面上的最小能量路径计算获得的低能垒一致。这些结果鼓励对这种有希望的超离子固态电解质材料的进一步实验研究。在第五章中,我们讨论了 Na+和O2-在Na掺杂SrSiO3中对高导电率的作用的研究。关于碱金属掺杂的硅酸锶Sr3-3xNa3xSi3O9-1.5x(x=0.45)(SNS)中高O2-离子电导率的起源仍然存在争议。因此,进行AIMD模拟以研究Na+和02-动力学以及Na+对Na掺杂的SrSiO3中的电导率的影响。我们的AIMD模拟显示,完美的SrSi03是绝缘体,而SNS表现出高离子电导率(2.5×10-2 S/cm),具有低活化能(0.37 eV)。我们的研究表明Na+是优异的高离子传导性的促进剂,而O2-局域在它们的晶格平衡位置。这项工作揭示了 Na+在SNS离子传导性中的作用。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-09）
吕晓娟,王蕊,刘文宇,陆威旭,刘维捷[2]（2019）在《微波法制备钙钛矿结构的锂离子导体La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3（英文）》一文中研究指出采用微波法制备了钙钛矿结构的锂离子导体材料La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3。将微波炉热处理过的粉末与管式炉热处理的粉末以不同比例混合,制备了La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3圆片。经过微波炉1 000℃热处理之后,所有的样品均结晶生成了四方相。与在管式炉中1 200℃烧结的样品相比,微波炉烧结得到的样品的总电导率和晶界电导率都更高。总电导率和晶界电导率的提高归因于微波烧结所产生的更适合的锂离子迁移通道以及更大的晶胞尺寸。所有样品的锂离子迁移数都接近于1,意味着所制备的样品均为离子导体。因此,微波烧结可用于在较低的温度制备锂电解质,克服了传统高温烧结的锂损失问题。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2019年06期）
杨东昱[3]（2019）在《NASICON型固态锂离子导体的制备与掺杂改性的研究》一文中研究指出具有NASICON结构的固态锂离子导体Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3有着机械强度大、水热稳定性好、离子电导率高、原料易得的优势,有望用于下一代具有高能量密度的储能设备-全固态锂离子电池中。本文通过多种平行试验和对比实验,并通过多项技术表征系统地研究了固态锂离子导体LATP的制备工艺与改性手段。首先,分别以固相法、溶胶凝胶法、溶液法和水热合成法四种工艺合成了LATP锂离子导体。通过致密度测试、XRD测试、交流阻抗和直流伏安测试研究了不同制备工艺对LATP锂离子导体电化学性能的影响,发现水热法合成的LATP电化学性能最好。其次,保持制备工艺不变,分别以NH_4H_2PO_4和H_3PO_4为P源制备LATP锂离子导体。通过致密度测试、XRD测试、粒度分布测试、交流阻抗测试、离子活化能测试等分别研究了不同P源对LATP的前驱体溶液、水热合成产物、前驱体粉末以及烧结片性能的影响。结果表明H_3PO_4更容易与其余原料发生反应,制备的LATP锂离子导体性能更好,经900℃烧结6小时的样品具有最高的离子电导率为4.33×10~(-4) S/cm。随后,首次将介孔SBA-15掺杂入LATP锂离子导体中。通过固相法和溶胶凝胶法分别合成了掺有不同百分比的介孔SBA-15的LATP锂离子导体。通过密度测试、XRD、SEM、TEM、交流阻抗等研究了不同掺杂量的SBA-15对LATP电化学性能的影响。两种制备工艺的实验结果均表明,适当的掺杂量的SBA-15可以改善晶粒尺寸,提高总电导率并降低活化能,并且发现两种方法的最佳掺杂量均为3wt%。其总离子电导率分别为2.83×10~(-4) S/cm和4.42×10~(-4) S/cm,是未掺杂的两倍左右,总离子电导率的提高主要来源于晶界电导率的提高。最后以溶胶-凝胶法做了LATP锂离子导体掺杂SiO_2的对比实验以深入分析介孔SBA-15对LATP的掺杂机理,结果表明SBA-15对LATP的掺杂使其电导率提高的主要原因是SBA-15规则的孔道结构对晶粒的纳米限定作用。(本文来源于《华北电力大学》期刊2019-03-01）
吕晓娟,杨东昱,黄珊,韩云凤[4]（2018）在《提高钙钛矿结构锂离子导体晶界电导率的研究进展（英文）》一文中研究指出多晶材料的锂离子传导是由晶界和晶粒共同决定的,而晶界部分固有的大电阻造成了总电导率较低。综述了提高晶界电导率的研究进展,包括结构改性,A位和B位的掺杂,添加绝缘的第二相以及掺杂锂离子传导材料。通过对已有研究成果的综述发现:锂离子的浓度,锂离子的移动性和A位空位比晶界的数量对总电导率的影响更大,掺杂其他元素到A位和B位也有一定的效果;添加绝缘的第二相的效果受到其他因素如制备方法的影响而呈现较大的差异性;添加像Li_7La_3Zr_2O_(12),Li_2O-B_2O_3和Li_3PO_4锂离子传导材料可以提高总电导率。最后对今后的发展方向作出了展望。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2018年10期）
程亚蕊[5]（2017）在《锂离子良导体包覆Li_3V_2(PO_4)_3/C材料的电化学性能研究》一文中研究指出磷酸钒锂(Li_3V_2(PO_4)_3)因为其较高的电压平台和理论比容量而成为研究较多的锂离子电池正极材料。但是Li_3V_2(PO_4)_3材料较低的电子导电性和离子导电性是制约其实现商业化应用的主要因素,碳包覆是有效改善Li_3V_2(PO_4)_3材料电子导电性的常用方法,而提高锂离子导电性的研究较少。本文以锂离子良导体Li_7La_3Zr_2O_(12)和La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3分别包覆Li_3V_2(PO_4)_3/C材料从而提高离子导电性为创新点制备Li_3V_2(PO_4)_3/C-Li_7La_3Zr_2O_(12)(LVP/C-LLZO)和Li_3V_2(PO_4)_3/CLa_(0.56)Li_(0.33)TiO_3(LVP/C-LLTO)材料。为了探究LLZO和LLTO的存在对LVP/C材料的影响,系统研究了LVP/C-LLZO和LVP/C-LLTO的结构、形貌和电化学性能。采用溶胶凝胶法、两次溶胶凝胶法和预混法分别制备LVP/C-LLZO-2%材料研究其结构及电化学性能。两次溶胶凝胶法制备的LVP/C-LLZO-2%材料的电化学性能最佳,在1C倍率下100次循环后容量保持率仍达81.6%,甚至在2C和5C大倍率下,容量仍分别可达108.5 m Ah/g和95 m Ah/g。采用两次溶胶凝胶法制备了不同比例LLZO包覆LVP/C材料,物理表征显示LLZO没有影响LVP的结构,只分散在C层中并与C共包覆在LVP表面,而且LLZO的存在并没有改变LVP表面的碳含量和状态。CV和GITT定性和定量地分析不同比例的LLZO对LVP/C表面的锂离子迁移速率的影响,LLZOLVP/C-2%的锂离子扩散系数最大,因此循环和倍率性能最佳。LVP/C-LLZO-2%在3.0-4.3V电压区间1C下循环100圈后容量保持率高达96.76%,在3.0-4.8V电压区间0.5C下循环100次后容量仍达120.6 m Ah/g。因此LLZO包覆LVP/C碳材料的最佳包覆量为2 mass%。采用两次溶胶凝胶法制备了不同比例的LVP/C-LLTO材料。物理表征显示LLTO没有影响LVP/C材料的结构,并成功包覆在LVP表面。电化学测试表明不同比例的LVP/C-LLTO材料的循环性能和倍率性能均高于纯LVP/C材料,其中LVP/C-LLTO-2%材料在不同倍率下的容量都是最高,而在3.0-4.8 V电压范围0.5 C和1 C电流密度下的容量分别为134.5 m Ah/g和125 m Ah/g。LVP/CLLTO-2%在3.0-4.3 V电压区间1C循环100次后容量可达114 m Ah/g。LLTO包覆LVP/C材料的最佳包覆量为2 mass%。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
张琪炳[6]（2017）在《锂离子电池叁元正极材料的快离子导体包覆改性及电化学性能研究》一文中研究指出锂离子电池是二十世纪末发展起来的一种新型的绿色环保电池。正极材料作为锂离子电池体系的锂源,其设计与选材对锂离子电池的发展尤为重要。目前LiNixCoyMn1-x-yO2叁元正极材料被广泛研究,它具有高比容量、低成本、低毒性、安全性能较好等特点,被认为是较好的取代LiCoO2的正极材料。但是,叁元正极材料在充放电过程中会与电解液发生不良反应,引起结构的不稳定,导致其电阻增大、循环和倍率性能变差。包覆改性是解决这一问题的有效方法之一。包覆改性可以阻止正极材料和电解液之间的不良反应,提高锂离子的传输效率,减小正极材料的阻抗。本文以 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM)和 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)为研究对象,通过卤代硼酸锂玻璃xLi2O-yB2O3-zLiX(X=F、Cl、Br、I),快离子导体包覆改性来提高正极材料的电化学性能。本论文首先采用液相包覆法对NCM正极材料进行Li2O-B2O3-LiX(X =F、Cl、Br、I)包覆研究。结果显示Li2O-B2O3-LiF包覆的NCM材料表现出了优异的电化学性能。通过XRD、SEM和TEM测试,结果表明非晶态的快离子玻璃成功包覆在了叁元正极材料NCM的表面,且材料的晶格结构没有发生改变。通过Li2O-B2O3-LiF包覆后,NCM叁元材料的首次放电比容量从包覆前的181.1mAh g-1提高到了 200.6 mAh g-1,提升了 19.5 mAh g-1,库伦效率由85.2%提升到88.2%;不同电流密度充放电比容量结果表明,包覆改性有效提高了 NCM的倍率性能,特别是在大倍率(5C)下,经过LiBF包覆,放电比容量由未包覆的101.6 mAh g-1提高到包覆后的156.7 mAh g-1,提高了 35%;同时LiBF包覆的叁元材料有良好的循环稳定性,在0.2C的倍率下,循环50圈来看,容量保有率从81.5%提升到了 96.5%;电化学阻抗测试表明,卤代硼酸锂玻璃LiBX(X = F、Cl、Br、I)包覆能够促进Li+在电解液和固态电极之间的转移,能够有效的降低叁元正极材料的电荷转移阻抗,提高锂离子扩散率。对于性能较好的Li2O-B2O3-LiF包覆材料,我们进一步研究了xLi2O-yB2O3-zLiF中x,y,z的比例变化对NCM材料性能的影响。经过电化学性能测试,发现在比例为2:1:1的情况下,也就是对NCM叁元材料包覆2Li2O-B2O3-LiF时,包覆后的材料具有较好的循环和首次放电性能,包覆后NCM-2LiBF材料的首次放电比容量为207.5 mAh g-1,与NCM的首次放电比容量182.1 mAhg-1相比,提高了 25.4 mAh g-1,库伦效率从86.3%。提升到88.2%;从循环性能来看,循环50圈后,NCM的放电比容量从192.5 mAh g-1下降到156.8 mAh g-1,容量保有率只有81.4%。而包覆后NCM-2LiBF材料在经过50次充放电后容量保有率为97.2%。最后,在确定对NCM叁元材料包覆效果最好的材料是2Li2O-B2O3-LiF后,然后对NCM523材料上进行了 2Li2O-B2O3-LiF包覆。很据NCM的实验结果,我们选择了 2Li2O-B2O3-LiF对NCM523材料进行包覆研究,测试结果显示包覆后的NCM523同样显示出了优异的电化学性能,包覆前后的材料放电比容量从181.8mAhg-1提高到189.7 mAh g-1,库仑效率从94.5%提高到97.7%;在高倍率5C下,放电比容量从68.7 mAh g-1提升到了 116.9 mAh g-1,提升了近41%,;从循环性能来看,循环50圈后,包覆前后容量保有率从77.8%提高到96.5%。本论文研究结果表明氟代硼酸锂快离子导体玻璃对叁元正极材料进行包覆改性可以有效提高其电化学性能,有望在实际生产中进行应用。(本文来源于《新疆大学》期刊2017-05-26）
阙明明,童永芬,朱慧,魏俊超,陈义旺[7]（2016）在《单离子导体聚合物电解质用于制备安全性能高的柔性锂离子电池》一文中研究指出锂离子电池因其能量高、充放电性能好、使用寿命长等特点已经被普遍认为是有效的储能器件之一,最有可能应用于电动汽车等现代化的电子设备中。然而除去能量和功率密度,安全稳定性是现阶段阻碍其发展及应用的一大关键性因素。同时,为了顺应社会对可折迭便携式电子产品的需求,可制备成任意尺寸和形状的柔性锂离子电池备受瞩目。聚离子液体除具有离子液体高电导率,好的电化学性能外,其含有单一可移动的离子的特性可以缓解电极的极化。(本文来源于《2016年两岸叁地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十四届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会）论文集——主题D：液晶高分子的电-光-磁效应、器件以及应用》期刊2016-08-02）
邓远富,徐辉,覃旭松,陈国华[8]（2015）在《基于硫@锂离子导体的长寿命锂硫电池正极材料的制备和性能研究》一文中研究指出锂硫电池具有高比能密度、原料廉价、环境友好等优点,是最具发展潜力的高比能电池体系之一,但当前锂硫电池循环和倍率性能差及库伦效率低的缺点制约了其实用化[1]。本论文报道了具有锂离子传输强化和多硫化物锚定的聚合物锂离子导体修饰的多孔硫复合正极材料的制备工艺及其电化学性能[2,3]。通过化学置换反应制备多孔硫,然后利用锂离子良导体聚合物对多孔硫进行均匀包覆,可实现锂离子传输强化和多硫化物的锚定。电化学性能研究表明,该方法制备的硫@锂离子导体复合材料具有高的放电比容量、良(本文来源于《第31届全国化学与物理电源学术年会论文集》期刊2015-10-17）
吴学领,王为,刘兴江,桑林,丁飞[9]（2015）在《氧化物型锂离子导体的基础与应用研究》一文中研究指出使用无机氧化物固体电解质,不仅能排除电池内部短路及液态电解质的泄露问题,还可以彻底解决锂离子电池安全性隐患,在高安全化学电源领域具有非常好的应用前景。氧化物固体电解质材料是构筑全固态锂电池的重要元素,迄今被研究过的氧化物固体电解质体系主要有如下几种:LISICON、NASICON、钙钛矿结构及石榴石结构等。追踪近年来这四类无机固体电解质的研究现状,主要从其结构与输运机制、合成方法、改性研究、稳定性与兼容性以及固态电池构筑等方面进行了简要的概括,归纳出各种电解质材料的特点,最后指出了氧化物型锂离子导体存在的问题和今后的研究重点。(本文来源于《电源技术》期刊2015年09期）
高云霞,王先平,马亮,张临超,方前锋[10]（2015）在《新型锂离子导体Li_(7-2X)La_3Zr_(2-X)W_xO_(12)(x=0.1-0.5)的制备及阻尼性能研究》一文中研究指出用固相反应法制备了具有立方相结构的Li_(7-2x)La_3Zr_(2-x)W_xO_(12)(x=0.1-0.5),并进行了内耗测量,发现当W=0.2时,Li_(6.6)La_3Zr_(1.8)W_(0.2)O_(12)内耗值最高达到0.052,随着W掺杂量的增加,Li_(7-2x)La_3Zr_(2-x)W_xO_(12)内耗值逐渐降低。通过对内耗谱的精细分析,发现每种w掺杂的Li_7La_3Zr_2O_(12)内耗峰均可用低温内耗峰P_L和高温内耗峰P_H来拟合。P_L和P_H说明锂离子可能通过两种方式经由空位在晶体中扩散:48g(?)24d和48g(?)48g。随着W掺杂量的逐渐增加,激活能从0.31eV(x=0.2)增大到0.56eV(x=0.5),而内耗峰强度反而从0.052降到了0.022左右。相应的机制可能是由于晶格相互作用以及由W~(6+)取代Zr~(4+)而导致锂离子扩散浓度的降低。(本文来源于《第十一届全国固体内耗与力学谱及其应用学术会议论文集》期刊2015-08-24）
锂离子导体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用微波法制备了钙钛矿结构的锂离子导体材料La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3。将微波炉热处理过的粉末与管式炉热处理的粉末以不同比例混合,制备了La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3圆片。经过微波炉1 000℃热处理之后,所有的样品均结晶生成了四方相。与在管式炉中1 200℃烧结的样品相比,微波炉烧结得到的样品的总电导率和晶界电导率都更高。总电导率和晶界电导率的提高归因于微波烧结所产生的更适合的锂离子迁移通道以及更大的晶胞尺寸。所有样品的锂离子迁移数都接近于1,意味着所制备的样品均为离子导体。因此,微波烧结可用于在较低的温度制备锂电解质,克服了传统高温烧结的锂损失问题。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
锂离子导体论文参考文献
[1].Fiaz,Hussain.锂离子导体的第一性原理研究[D].中国科学技术大学.2019
[2].吕晓娟,王蕊,刘文宇,陆威旭,刘维捷.微波法制备钙钛矿结构的锂离子导体La_(0.56)Li_(0.33)TiO_3（英文）[J].硅酸盐学报.2019
[3].杨东昱.NASICON型固态锂离子导体的制备与掺杂改性的研究[D].华北电力大学.2019
[4].吕晓娟,杨东昱,黄珊,韩云凤.提高钙钛矿结构锂离子导体晶界电导率的研究进展（英文）[J].硅酸盐学报.2018
[5].程亚蕊.锂离子良导体包覆Li_3V_2(PO_4)_3/C材料的电化学性能研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[6].张琪炳.锂离子电池叁元正极材料的快离子导体包覆改性及电化学性能研究[D].新疆大学.2017
[7].阙明明,童永芬,朱慧,魏俊超,陈义旺.单离子导体聚合物电解质用于制备安全性能高的柔性锂离子电池[C].2016年两岸叁地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十四届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会）论文集——主题D：液晶高分子的电-光-磁效应、器件以及应用.2016
[8].邓远富,徐辉,覃旭松,陈国华.基于硫@锂离子导体的长寿命锂硫电池正极材料的制备和性能研究[C].第31届全国化学与物理电源学术年会论文集.2015
[9].吴学领,王为,刘兴江,桑林,丁飞.氧化物型锂离子导体的基础与应用研究[J].电源技术.2015
[10].高云霞,王先平,马亮,张临超,方前锋.新型锂离子导体Li_(7-2X)La_3Zr_(2-X)W_xO_(12)(x=0.1-0.5)的制备及阻尼性能研究[C].第十一届全国固体内耗与力学谱及其应用学术会议论文集.2015
论文知识图
