氧化物固体电解质的三维框架结构设计及其在全固态锂离子电池中的应用.docxVIP

氧化物固体电解质的三维框架结构设计及其在全固态锂离子电池中的应用 近年来，随着 电动车 的发展，全固态锂离子电池的发展变得日益重要。对于此类电池的高安全性、高可靠性、低成本等优点，越来越多的人都在使用。但是，全固态锂离子电池所使用的氧化物固体电解质本身具有比液体电解质更低的活性，从而降低了质量和电量，而传统的氧化物固体电解质则不能满足电池性能需求和要求。因此，要设计氧化物固体电解质的三维框架结构，以改善固体电解质正极材料性能，具有重要意义。 首先，要成功设计三维框架结构的氧化物固体电解质，必须明确目标和使用条件。具体而言，就是氧化物固体电解质的框架结构要有利于对锂离子的活性阱的形成和扩散，以便保证电池的性能，结构要具备高热稳定性，抵抗外部强烈振动等，并有利于与电解液、正极材料形成全固态结构。 其次，明确目标和使用条件后，可以采用物理学和化学原理来设计氧化物固体电解质的三维框架结构。可以通过对正极材料的表面结构进行调整，充分利用其高能活动中心和参加固体电解反应的部分，进而调整电解质结构，使它们有利于Li + 的质量和电流传输，从而保证反应的进行，增加电池容量。 此外，依据理论以及特定fragment法开展氧化物固体电解质三维框架结构设计，对氧化物固体电解质进行精细调控，以改善其表面电活性以及其活性中心和活性位点的表征，从而可以更有效地改善电池性能。 为了乐观地、科学地、有效地设计氧化物固体电解质的三维框架结构，借助于现代计算机辅助设计技术开展多模式计算，模拟三维框架结构的形成机理及其与全固态电池的结合机理，以及结构设计变化对电池性能的影响，研究不同框架结构材料对电池性能的影响，从而指导氧化物固体电解质在全固态电池中的应用，为全固态电池技术的发展提供参考。