矿物固体电解质论文-苏锋,邱树恒,阎杰,薛兴勇,韩要丛

矿物固体电解质论文-苏锋,邱树恒,阎杰,薛兴勇,韩要丛

导读:本文包含了矿物固体电解质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:固体电解质,膨润土,电导率,Na+

矿物固体电解质论文文献综述

苏锋,邱树恒,阎杰,薛兴勇,韩要丛[1](2009)在《膨润土矿物固体电解质的制备及导电性能研究》一文中研究指出以膨润土为原料,经硫酸处理后得到层状结构明显的矿物材料,通过制浆干燥的方法向层间有效插入Na+,制备了在室温下具有较高离子电导率的固体电解质。考察了矿物材料的微观结构、Na+含量及含水量对矿物材料电导率的影响,并用扫描电镜、能谱、红外光谱和X射线衍射对其结构进行了表征,结果表明,此法制备的膨润土矿物电解质材料在常温下离子电导率最高可达到7.81×10-4S.cm-1,比传统的高温固相法提高了2倍。(本文来源于《广西大学学报(自然科学版)》期刊2009年03期)

曾飞[2](2005)在《NASICON型矿物固体电解质的合成与表征》一文中研究指出本论文分为两篇。第一篇为概述,主要介绍NASICON固体电解质的晶体结构、导电机理及其研究发展情况。第二篇为NASICON型矿物固体电解质的合成与表征。本论文分别以NaTi_2(PO_4)_3、LiTi_2(PO_4)_3和NaSn_2(PO_4)_3为基,以适量的叶腊石和稀土氧化物为起始原料经高温固相反应合成Na_(1+3x+y)Al_xNd_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)、Na_(1+3x+y)Al_xY_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)、Li_(1+3x+y)Al_xLa_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)和Na_(1+3x)Al_xSn_(2-x)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)四个系统的矿物固体电解质。采用X-射线粉末衍射、红外光谱和交流阻抗谱对合成物进行表征。交流阻抗技术测定的电导率数据表明Na__(1+3x+y)Al_xNd_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)系统中y=0.3,x=0.1的合成物的电导率最好,其在623K时电导率为1.80×10-2S/cm,在473K—623K的温区内其电导活化能为38.2 KJ/mol,XRD分析表明在y=0.3,x≤0.3和y=0.5,x≤0.2的组成范围内可得到具有NASICON叁方结构固溶体。Na_(1+3x+y)Al_xY_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)中x=0.1,y=0.3的合成物在673K时电导率为1×10-2S/cm,在473—673K的温区内其活化能为55.5 KJ/mol,是比较好的固体电解质。Li_(1+3x+y)Al_xLa_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)系统中x=0.1,y=0.4的合成物在室温的电导率为4.20×10-5 S/cm,673K时达到8.31×10-3S/cm,在523—673K之间的活化能为19.9 KJ/mol。Na_(1+3x)Al_xSn_(2-x)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)系统在x≤0.4时可得到具有与母体相同的R3结构的固溶体,这一体系中电导率最好的为x=0.4的合成物,其在623K时电导率为6.91×10-3S/cm,在473—623K之间的活化能为50.7 KJ/mol。红外光谱分析结果表明这四个系统的大部分合成物对空气中的水都比较稳定。上述研究结果表明这四个系统合成物均属于较好的固体电解质,这也说明以天然矿物为原料研制固体电解质不仅是可行的,而且很有潜力。(本文来源于《福州大学》期刊2005-12-01)

李荣华[3](2003)在《锂离子矿物固体电解质与尖晶石型正极材料的研究》一文中研究指出本论文共分为四个部分。 第一部分为文献综述,介绍与本文相关的背景材料。主要涉及锂离子固体电解质(锂快离子导体)及锂离子电池正极材料、负极材料的研究进展情况。其中锂离子固体电解质方面主要介绍:钙钛矿型锂离子固体电解质、具有NASICON结构的LiM_2(PO_4)_3及其衍生物类锂离子固体电解质、Li_3M_2(PO_4)_3及其取代衍生物锂快离子导体、玻璃态锂快离子导体、聚合物锂离子固体电解质、正硅酸锂Li_4SiO_4为母体的固体电解质和其它类型锂离子固体电解质等七各方面来阐述锂离子固体电解质的研究进展;锂离子电池正极材料方面重点介绍了层状Li MO_2化合物、LiMn_2O_4尖晶石结构正极材料等应用前景较为广阔的几种正极材料的研究进展;负极材料方面则介绍了碳材料、氮化物、氧化物、新型合金作为负极材料的一些进展。 第二部分为新型钙钛矿型锂离子快离子导体(固体电解质)的合成与表征。利用我国丰富的稀土矿资源,采用异价双掺,利用M~(3+)和M~(5+)部分取代Ti~(4+),来改善其性能,通过高温固相反应(≤1300℃)合成了Li_(3x)La(0.67-x)M~Ⅲ_yTi_(1-2y)Nb_yO_3、Li_(3x)La_(0.67-x)M~Ⅲ_yTi_(1-2y)V_yO_3、Li_(3x)La_(0.67-x)M~Ⅲ_yTi_(1-2y)P_yO_3(M=Sc~(3+)、Y~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Yb~(3+)、Cr~(3+)、Fe~(3+)、Al~(3+)、In~(3+))叁个系统新型钙钛矿型锂离子快离子导体。通过交流阻抗谱、X—射线粉末衍射、直流极化曲线、电镜以及红外光谱等来表征合成物,研究结果表明异价双掺杂对样品的离子电导率、反应温度以及分解电压等性质都有较大的改善。 (1)合成物的反应温度下降:由于在钙钛矿型的Li_(3x)La_(2/3-x)TiO_3体系中引入异价掺杂离子,使得合成温度下降。我们在不同温度下合成了Li_(3x)La_(0.67-x)M~Ⅲ_yTi_(1-2y)Nb_yO_3、Li_(3x)La_(0.67-x)M~Ⅲ_yTi_(1-2y)V_yO_3、Li_(3x)La_(0.67-x)M~Ⅲ_yTi_(1-2y)P_yO_3(M=Sc~(3+)、Y~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Yb~(3+)、Cr~(3+)、Fe~(3+)、Al~(3+)、In~(3+))叁个系统的钙钛矿型固溶体,对其进行电导率研究发现在1240℃~1290℃间体电导率随着温度升高而增大。其中Li_(3x)La_(0.67-x)In_yTi_(1-2y)M~Ⅴ_yO_3(M~Ⅴ=Nb~(5+)、V~(5+)、p~(5+))体系反应温度最低为1250~1270℃;合成温度较高的为Li_(3x)La_(0.67-x)RE_yTi_(1-2y)M~Ⅴ_yO_3(RE=Sc~(3+)、Y~(3+)、Nd~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Yb~(3+);M~Ⅴ=Nb~(5+)、V~(5+)、p~(5+))体系,其在1300℃也能够反应完全,且随着掺杂量的增加,反应温度进一步下降。相对于Li_(3x)La_(2/3-x)TiO_3固溶体母体的高达1350℃的反应温度,掺杂体系的合成温度降低了许多,这样可避免Li~+在高于1310℃时的挥发,有利于提高离子电导率。 (2)利用异价双掺,改造离子通道,使离子通道与Li~+离子传导的较好的匹配,从而提高电福州大小博士学位论文导率。我们认为影响离子电导率的因素主要有四个方面:其一为合成物中填隙Li十的数量。其二为离子导电通道的影响。即离子导电通道的大小与Li’半径是否匹配有关,当二者相匹配时,离子导电通道越大,Li‘的电导率越高,通道越小则电导率越低。第叁、与掺杂后阴离子骨架的共价性大小有关,若掺杂后Ti氏2一的共价性增加,也就是离子键减弱,这样就减少了对IJi离户的吸引力,从而使得Li‘的活动力增强,体系的电导率上升.第四、】司济体‘!,杂相的影响。杂相的存在对离子电导率影响较大,在本合成系统中掺杂的过量出现了M20:和MPO。的杂相,这两种杂相的存在使得体系的电导率下降,尤其是使得品界电阻升高,品界的电导率下降,使总的电导率也下降。Li3‘Lao,7一、M”,y节卜ZyNbyo3、Li3:La0.67一、M”,yTi一ZyVyO3、Li3、Lao,7.、Mll‘yTi一ZyPyo3(M=se3+、Y3+、Nd3+、sm3+、Eu3+、Yb3+、er3·、Fe3+、AI3+、lns+)叁个系统的钙钦矿型固体电解质的电导率的变化是有后叁种因素共同作用的结果。研究结果发现:在室温时Li3xL戈67.xlnyTi:.2尸怀O〕系统中当x=。.10,产0.050时的电导率最好,可达5.8 1 xl。确s/cm,其余体系的总电导率也在l,00 x 104~3.ooxlo4s/cm,少数为一10一,s/cm,因此这叁个体系钙钦矿型的固体电解质在室温下的电导率比较高。此外,我们发现由于存在品界电阻和接触电阻,使得体相电导率和总的电导率有较大的差距,原因是我们使用合成方法为高温固相法,反应得到的粉体的颗粒较大约为50卜m~100林m,故品界电阻和接触电阻较大。因此如果能使用水热法和软化学方法合成,降低粉体的颗粒度,减小品界电阻和接触电阻,那么固体电解质总的电导率还会得到进一步的改善。(3)电化学稳定性的提高。在钙钦矿型的Li3xLa二一Ti03体系中引入异价掺杂离子(M,十二se3+、Y,+、Nd3+、sm3+、Eu3+、vb,+、er3+、Fe3+、A13+、xn,+,MS+=Nbs+、v,十、P,+)来共同取代电化学性能较为不稳定的Ti4+.研究结果表明,掺杂后的钙钦矿型固体电解质的分解电压都比未掺杂前有所提高,其中以稀土离子和Nb,‘双掺体系Li3xLao。一xR乌Ti,一2尸byo3(旺=se,+、Y,+、Nd3+、sm(本文来源于《福州大学》期刊2003-05-01)

张玉荣,王文继[4](2003)在《Nasicon型矿物固体电解质电池的研究》一文中研究指出以Na1 + 2x+yAlxYbyZr2 -x-ySixP3-xO1 2 系统中电导率最好的合成物Na2 .2 Al0 .1 YbZr0 .9Si0 .1 P2 .9O1 2 (简称Al-Yb -Nasicon)为电解质 ,以Zn粉为负极 ,选用不同材料为正极组装成全固态电池进行测试 .结果发现 :电池结构为(- )Zn|Al-Yb -Nasicon|CuCl·V2 O5(WCuCl∶WV2 O5=3∶1) (+)时电池性能最好 ,其在 32 0kΩ负载下放电 80 0h的容量为 1.79mA·h ,比能量为 2 .94W·h·kg- 1 ,放电平台 0 .72V ,在所研究的电池中最长 .(本文来源于《福州大学学报(自然科学版)》期刊2003年01期)

朱斌,袁望治,王大志,俞文海[5](1990)在《天然矿物的固体电解质》一文中研究指出蒙脱石和沸石是两种天然的铝硅酸盐矿物,它们化学稳定性好,自然界贮量非常丰富,(本文来源于《自然杂志》期刊1990年09期)

王大志,袁望治,朱斌,俞文海[6](1989)在《矿物固体电解质及其电池》一文中研究指出本文报道了两种可以做为固体电解质的非金属矿物材料——沸石和蒙脱石。研究了它们各自的结构特点和离子输运机制;测定了它们在不同温度不同含水量时的电性能;讨论了它们的导电特点;提出了类溶液固体电解质的概念。同时报道了用这二种矿物固体电解质制作的各种类型全固态也池的充放电性能。研究表明矿物固体电解质材料有广阔的应用潜力。(本文来源于《科技通报》期刊1989年05期)

矿物固体电解质论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本论文分为两篇。第一篇为概述,主要介绍NASICON固体电解质的晶体结构、导电机理及其研究发展情况。第二篇为NASICON型矿物固体电解质的合成与表征。本论文分别以NaTi_2(PO_4)_3、LiTi_2(PO_4)_3和NaSn_2(PO_4)_3为基,以适量的叶腊石和稀土氧化物为起始原料经高温固相反应合成Na_(1+3x+y)Al_xNd_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)、Na_(1+3x+y)Al_xY_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)、Li_(1+3x+y)Al_xLa_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)和Na_(1+3x)Al_xSn_(2-x)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)四个系统的矿物固体电解质。采用X-射线粉末衍射、红外光谱和交流阻抗谱对合成物进行表征。交流阻抗技术测定的电导率数据表明Na__(1+3x+y)Al_xNd_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)系统中y=0.3,x=0.1的合成物的电导率最好,其在623K时电导率为1.80×10-2S/cm,在473K—623K的温区内其电导活化能为38.2 KJ/mol,XRD分析表明在y=0.3,x≤0.3和y=0.5,x≤0.2的组成范围内可得到具有NASICON叁方结构固溶体。Na_(1+3x+y)Al_xY_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)中x=0.1,y=0.3的合成物在673K时电导率为1×10-2S/cm,在473—673K的温区内其活化能为55.5 KJ/mol,是比较好的固体电解质。Li_(1+3x+y)Al_xLa_yTi_(2-x-y)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)系统中x=0.1,y=0.4的合成物在室温的电导率为4.20×10-5 S/cm,673K时达到8.31×10-3S/cm,在523—673K之间的活化能为19.9 KJ/mol。Na_(1+3x)Al_xSn_(2-x)Si_(2x)P_(3-2x)O_(12)系统在x≤0.4时可得到具有与母体相同的R3结构的固溶体,这一体系中电导率最好的为x=0.4的合成物,其在623K时电导率为6.91×10-3S/cm,在473—623K之间的活化能为50.7 KJ/mol。红外光谱分析结果表明这四个系统的大部分合成物对空气中的水都比较稳定。上述研究结果表明这四个系统合成物均属于较好的固体电解质,这也说明以天然矿物为原料研制固体电解质不仅是可行的,而且很有潜力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

矿物固体电解质论文参考文献

[1].苏锋,邱树恒,阎杰,薛兴勇,韩要丛.膨润土矿物固体电解质的制备及导电性能研究[J].广西大学学报(自然科学版).2009

[2].曾飞.NASICON型矿物固体电解质的合成与表征[D].福州大学.2005

[3].李荣华.锂离子矿物固体电解质与尖晶石型正极材料的研究[D].福州大学.2003

[4].张玉荣,王文继.Nasicon型矿物固体电解质电池的研究[J].福州大学学报(自然科学版).2003

[5].朱斌,袁望治,王大志,俞文海.天然矿物的固体电解质[J].自然杂志.1990

[6].王大志,袁望治,朱斌,俞文海.矿物固体电解质及其电池[J].科技通报.1989

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