利用Ce2S3对70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质掺杂改性的研究

张楠; 钟学奇; 丁飞; 赵旭升; 刘兴江; 徐强

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cqvip:为了提高70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质的离子电导率和电化学性能,提出利用Ce2S3掺杂改性的方法。采用高能球磨和热处理相结合的方法制备了一系列组分为70Li2S-(30-x)P2S5-xCe2S3(x=0,0.5,1,2,3)的玻璃陶瓷态电解质。通过差示扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD),拉曼光谱,扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等表征手段,对掺杂不同比例Ce2S3的Li2S-P2S5基固体电解质进行分析测试。研究结果表明:掺杂适量的Ce2S3不仅可以提高70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质的离子电导率,还可以降低其与正极材料的界面电阻。其中,掺杂1%Ce2S3得到的70Li2S-29P2S5-1Ce2S3玻璃陶瓷态电解质表现出最高的室温离子电导率(1.52×10^-3 S·cm^-1),明显高于70Li2S-30P2S5玻璃陶瓷态电解质的室温离子电导率。对比LiCoO2/70Li2S-30P2S5/Li-In和LiCoO2/70Li2S-29P2S5-1Ce2S3/Li-In 2种全固态锂电池,后者表现出更好的放电性能,在室温下0.1C时的初始放电比容量为105.3 mAh·g^-1,循环50圈后的放电比容量为91.8 mAh·g^-1,容量保持率为87.2%。

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来源
《高校化学工程学报》 |2020年第1期|200-207|共8页
作者
张楠; 钟学奇; 丁飞; 赵旭升; 刘兴江; 徐强;
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作者单位

天津大学化工学院天津 300072;

中国电子科技集团公司第十八研究所物理与化学电源国防重点实验室天津 300384;

青海民族大学化学化工学院青海西宁 810007;

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正文语种 chi
中图分类 TQ152;
关键词
掺杂; 三硫化二铈; 硫化物固体电解质; 离子电导率; 全固态锂电池;

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