校企合作毕业设计

全固态电池硫化物电解质关键技术研究

机械工程

资助企业: 上海屹锂新能源科技有限公司

企业导师: 贾理男

指导教师: 李雪松

项目成员: 潘成 龚岩清 虞瑷玮

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项目简介

项目概述

使用硫化物作为固态电解质面临着空气稳定性较差和原料需要预处理的问题,本项目探究了不同类型、比例的掺杂剂对电导率、电化学稳定性以及空气稳定性的影响,寻找其他能够满足作为固体电解质的物质。此外,还采用多种方法合成硫化锂原料,根据结果反向指导硫化锂合成工艺的优化。最后,本项目还通过高能球磨-退火法合成硫银锗矿硫化物固态电解质材料,分析不同参数的原材料对电解质性能的影响,完成最终的电池大倍率充电和固态电解质材料开发目标,为企业相关产品提供技术支撑。


项目目标

1.       确定最佳的掺杂比例;探究不同掺杂剂对电池循环寿命的影响;测试掺杂后的电解质在空气中的H2S的产率、电导率变化等;解释不同掺杂剂对空气稳定性提升的作用机制;

2.       研究不同制备工艺对硫化锂材料的影响,改进硫化锂材料制备工艺,完成最终的硫化锂材料制备工艺开发目标,为企业相关产品提供技术支撑;

3.       分析不同参数的原材料对合成硫化物固态电解质材料的适用性,探究原材料粒度、含水量对电解质材料形貌、结构、电化学性能的影响,基于测试结果反馈改进材料设计。


项目成果

1.       通过掺杂不同的物质与占比,改变了电解质的电导率、寿命、空气稳定性,并测定了不同温度下BiF3不同掺杂比例的电子电导率

2.       通过三种工艺制备电解质原材料硫化锂,确保纯度后测量粒径分布,由氢氧化锂制备的电解质性能较低,对其进行改性,调整配方,得到高电导率电解质

3.       确定了电解质的最佳烧结温度为460℃,确定了烘干氯化锂能提高电解质的性能,而细化氯化锂能更显著地提高电解质的性能


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