Mo,Al掺杂的Li7La3Zr2O12基复合固态电解质的制备及全固态电池性能研究

通过固态电解质构建的全固态锂离子电池具有极高的安全性及可靠性,是目前锂离子电池领域的研究热点.其中复合固态电解质既改善了聚合物电解质力学性能差、离子电导率低等缺点又解决了无机固态电解质的界面接触等问题.本文通过溶胶-凝胶法制备了掺杂了Al、Mo的Li7La3Zr2O12粉体,并将其与PEO(聚环氧乙烷)复合,利用溶液浇筑法制备了不同比例的复合固态电解质,考察其在全固态电池中的性能.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)等测试手段对Li6.65Al0.05La3Zr1.9Mo0.1O12粉体以及复合固态电解质进行了材料表征.同时利用电化学工作站、电池充放电测试系统测试了复合固态电解质在全固态电池中的应用性能.与纯PEO电解质相比,复合15％Li6.65Al0.05La3Zr1.9Mo0.1O12的电解质电化学窗口为4.79 V,可以在0.2mA/cm2下稳定循环500h,在0.1 C倍率下,循环100圈容量保持率为89.9％.