PEO/PVDF-LiTFSI-LLZO複閤固體電解質的製備與電化學性能分析
摘要： 採用澆註法可以成功製備PEO/PVDF-雙三氟甲烷磺醯亞胺鋰（LiTFSI）固體電解質。當LiTFSI與PEO/PVDF的重量比爲1:5,所製備齣來的固態聚閤物電解質具有最大離子電導率,30℃下爲2.98×10-5 S cm-1,60℃下爲5.56×10-4 S cm-1。
爲瞭滿足全固態鋰電池具有良好性能,固態電解質需要高離子電導率,良好的熱穩定性以及良好的機械性能。研究圍繞Li7La3Zr2O12（LLZO）與聚環氧乙烷/聚偏氟乙烯（PEO/PVDF）基聚閤物電解質複閤進行,期望得到各方麵性能良好的電解質,進而用於實際電池中。採用溶膠-凝膠法成功製備瞭Ga摻雜的Li6.5La3Zr1.5Bi0.5O12陶瓷(Li6.5-3xGax La3Zr1.5Bi0.5O12,0≤x≤0.3)。當x=0.1時,相對密度爲93.5%,離子電導率爲1.7×10-4S cm-1。採用澆註法可以成功製備PEO/PVDF-雙三氟甲烷磺醯亞胺鋰（LiTFSI）固體電解質。當LiTFSI與PEO/PVDF的重量比爲1:5,所製備齣來的固態聚閤物電解質具有最大離子電導率,30℃下爲2.98×10-5 S cm-1,60℃下爲5.56×10-4 S cm-1。通過澆註法可以成功閤成PEO/PVDF-LiTFSI-LLZO電解質。含有10wt%LLZO的PEO/PVDF-LiTFSI-LLZO複閤電解質離子電導率性能最佳(30℃下爲4.2×10-5 S cm-1,60℃下爲7.02×10-4 S cm-1)。在60℃下,全固態LiFePO4|PEO/PVDF-LiTFSI-10wt%LLZO|Li電池具有良好的循環穩定性能,100次循環後有96.5%的容量保持率,庫倫效率接近100%。在60℃下,Li|PEO/PVDF-LiTFSI-10wt%LLZO|Li電池可以穩定地循環300 h以上(測試電流密度:0.2 mA cm-2)。