全固态锂电池中利用组分梯度对LiCoO2正极/Li7La3Zr2O12电解质界面改性文献综述

 2024-06-24 16:38:14
摘要

全固态锂电池作为下一代储能器件,具有高能量密度、高安全性等优势,但正极/电解质界面问题阻碍了其发展。

组分梯度界面改性策略为解决这一难题提供了有效途径。

本文综述了全固态锂电池及正极/电解质界面问题,重点阐述了组分梯度界面改性策略的研究进展,并对不同组分梯度材料的制备方法、界面结构和电化学性能进行了分析和比较,最后展望了组分梯度界面改性策略的未来发展方向。


关键词:全固态锂电池;正极/电解质界面;组分梯度;LiCoO2;Li7La3Zr2O12

1.引言

随着社会对高能量密度、高安全性储能器件需求的日益增长,传统锂离子电池面临着严峻挑战。

全固态锂电池因其采用不可燃的固态电解质替代易燃的有机液态电解质,具有更高的安全性和更宽的电化学窗口,被认为是下一代储能器件的理想选择[1-4]。


然而,全固态锂电池的实际应用仍面临着诸多挑战,其中正极/电解质界面问题尤为突出。

由于固态电解质与电极材料之间固-固接触,导致界面阻抗高、锂离子传输缓慢、界面副反应严重等问题,严重影响了电池的循环寿命、倍率性能和安全性[5-7]。

因此,如何有效解决正极/电解质界面问题,是实现全固态锂电池商业化的关键。


近年来,研究者们提出了多种界面改性策略,例如构建人工缓冲层、表面包覆、原位聚合等,以改善正极/电解质界面接触、降低界面阻抗、抑制界面副反应[8-12]。

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