石榴石型固体电解质体系：离子输运性能调控及其全固态电池研究进展
陈斐，向兴，宋尚斌，潘子文，曹诗雨，沈强 （武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室）
摘要：全固态锂电池采用固体电解质取代液态电解质，使其具有更高安全性，且有望进一步提高电池的能量密度。而在众多固体电解质中，具有石榴石型结构的立方相Li7La3Zr2O12(LLZO)及其元素掺杂产物由于室温离子电导率较高、电化学窗口较宽、与锂金属稳定等优点，最有可能应用于全固态锂电池中。本文对LLZO 的物相及晶体结构、制备方法、锂离子电导率的提升策略以及其所组装的全固态锂电池等方面进行了详细介绍，并预测了LLZO固体电解质材料进一步提升锂离子电导率的潜在可能以及LLZO所装配的全固态锂电池的发展方向。
关键词：Li7La3Zr2O12；石榴石结构；固体电解质；锂离子电导率；全固态锂电池
目录介绍
1 石榴石型固体电解质的物相与晶体结构
2 石榴石型固体电解质的制备方法
2.1 传统固相法
2.2 溶胶凝胶法
2.3 热压烧结
2.4 电场辅助烧结
2.5 其他方法
3 晶格结构调控及其离子输运性能
3.1 锂离子浓度调控
3.2 锂离子迁移率调控
3.2.1 空间群对迁移率的调控
3.2.2 瓶颈尺寸对迁移率的调控
3.3 锂离子浓度与迁移率的协同调控
4.石榴石基全固态锂电池
4.1 纯石榴石型固体电解质的界面修饰
4.1.1 负极界面接触的改善
4.1.2 正极界面接触的改善
4.2 有机无机复合固体电解质结构构筑
4.2.1 有机/零维无机复合
4.2.2 有机/一至三维无机复合、多层复合
5 结论及展望
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