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【固态铝电解电容电解质】在锂金属电池中,固态电解质传输锂离子的机理是什么?

作者:木子      发布时间:2021-04-15      浏览量:0
目前,在锂金属电池中,固体电解质大致分为

目前,在锂金属电池中,固体电解质大致分为无机电解质、聚合物电解质、无机和聚合物复合电解质(聚合物电解质多为主体相)。

1.在无机电解质中,锂离子传导多依赖于晶体结构的缺陷。缺点缺陷(pointdefects)模型通常用于理解无机电解质中的导游理解。Rev。Mater。,2017,2,1–16。

基于点缺陷的机制分为空位机制和非空位机制(Chin.Phys.b、2015、25、1–10)。

空位机制

锂离子可以通过与相邻空位之间的位置交换来实现扩散过程。整个动力学过程主要受空位密度的影响。

非空位机制

代表性的是间隙机制,主要分为直接间隙扩散和间隙扩散。

在直接间隙扩散过程中,间隙离子可直接移动到相邻间隙部位。在这种情况下,间隙原子比基体原子小得多。

在间隙敲打扩散过程中,间隙原子首先撞击基体原子,该被移除的基体原子转移到另一个相邻的间隙位置。在这种情况下,间隙原子的大小与基体原子相似甚至相同。

这种状况也被认为是collectivetivemechanism,因为整个过程中至少有两个原子同时移动。

另一个非空位机制是替换机制,也是collectivemechanism。

更换机制分为直接更换和环扩散两种。

直接交换过程,两个原子同时移动,交换晶格位置的环扩散过程中,一组原子(三个以上)作为一个环移动,一个原子在一定距离内移动到新的位置。

与空位机制相比,非空位机制有更大的转移能力。

此外,骨架与离子的相互作用也在一定程度上影响了扩散过程。

2.在聚合物电解质中,锂离子位于聚合物分段链的位置中心。聚合物链经历了局部节段运动。锂离子通过分段链运动,可以从一个分段点跳到另一个分段点(如果是,请用于。

上述过程发生在非结晶区域。

晶相部分产生的锂离子迁移类似于无机电解质传输过程。

一般认为发生在非晶体区域的锂离子转移比晶体区域快。但是,在晶相区外侧不参与配置的情况下,锂离子可以通过相邻配置中心沿隧道传递,不受合物链节段运动的影响。

3.在复合电解质中,界面区域的锂离子传导机理往往比较复杂。一般来说,(1)无机填充材料的加入可以通过降低聚合物链的结晶度和玻璃化转换温度来改变聚合物链的部分结构2)根据lw理论无机材料有利于无机材料的进一步解除(上升至Sci.er.sci.eng.,r,2019,上升至136,上升至27-46.上升阶段)。