论文题目: 硅酸盐系列锂快离子导体的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 物理化学
作者: 黄庚
导师: 王文继
关键词: 硅酸盐,快离子导体,混料均匀设计,氧化物,电导率
文献来源: 福州大学
发表年度: 2005
论文摘要: 快离子导体是当前研究热点,作为锂离子电池的重要材料,它的性质直接影响电池的应用。而硅酸盐的种类多和结构多变赋予了它们多变的性能,硅酸盐体系的锂离子固体电解质因此也成为无机固体电解质研究的热点之一。本论文以硅酸盐为主要研究对象根据加入的氧化物数量分类阐述。第一篇为文献综述,介绍了与本文相关的背景材料。其中首先综述了锂固体电解质的进展,而后就当前无机固体电解质的理论和它的实验方法的进展进行了论述。第二篇和第三篇按照硅酸盐体系所包含的氧化物种类,分三元和四元体系分别探讨。在对多元硅酸盐快离子导体系统的研究中,探索性地运用了混料均匀实验设计,在三元和四元体系的整个配方空间内进行了研究。为了保证均匀设计试验的整齐可比性,采用高温固相合成,而后高温烧结制得测试样品的方法。研究表明该实验设计方法的合理运用可大大提高研究的效率,配方研究的范围由原来只能进行点或线的研究,现在扩大到面以及整个配方空间,真正实现了用少量的实验获得最丰富的信息。在所研究的硅酸盐体系中合成出多种品质较佳的快离子导体材料的实验室产品: 三元体系中分别运用U10（102）均匀设计表,研究了Li2O-Re2O3-SiO2（Re=La,Y,Nd）,Li2O-V2O5-SiO2;用U7（72）均匀设计表研究了Li2O-MO-SiO2（M=Mg,Zn）,几种三元体系。其中Li2O-V2O5-SiO2体系的快离子导体既具有离子导电能力又具有电子导电性,通过提高SiO2的量可以将抑制电子导电性,得到较好的锂快离子导体,其室温电导率达到:1.5×10-4S/cm,其电子电导率比离子电导率低4 个数量级。在四元体系的研究中全部采用了U12（123）的均匀设计表。以三元体系Li2O-V2O5-SiO2的研究出发,分别加入了三价的Al2O3、四价的SnO2、和五价的P2O5,得到了三个系列LASV,LSVSn,LSVP 的快离子导体。由于V2O5的存在,它们中的某些区域也具有电子导电性,而加入这些电子惰性的氧化物后,各体系中都含有单一的锂快离子导体。得到的室温电导率也达到10-4S/cm。另外在四元体系中,还对LASP和LATP,这两个分别含有不同的四价阳离子的氧化物体系的组分和电导率的关系进
论文目录:
第一篇 引言
第一章 锂离子固体电解质研究进展
1. 无机锂固体电解质
2. 聚合物锂离子电解质
第二章 无机固体电解质理论和实验方法进展
1. 无机固体电解质理论和物理模型
2. 无机固体电解质的制备方法
3. 无机固体电解质的实验设计
4. 无机固体电解质的实验研究手段
第二篇 三元体系硅酸盐锂快离子导体的研究
第一章 Li_2O-SiO_2-Re_2O_3(Re=Y, La, Nd )体系的锂快离子导体研究
1. 引言
2. 实验
3. 结果与讨论
4. 结论
第二章 Li_2O-SiO_2-V_2O_5体系的锂快离子导体研究
1. 引言
2. 实验
3. 结果与讨论
4 结论
第三章Li_2O-SiO_2-MO(M=Mg,Zn)体系锂快离子导体研究
1. 引言
2. 实验
3. 结果与讨论
4. 结论
三元体系的硅酸盐锂快离子导体综合分析与评述
第三篇 四元体系硅酸盐锂快离子导体的研究
第一章 Li_2O-SiO_2-V_2O_5-SnO_2体系的锂快离子导体研究
1. 引言
2. 实验
3. 结果与讨论
4 结论
第二章 Li_2O-SiO_2-V_2O_5-Al_2O_3体系的锂快离子导体的研究
1. 引言
2. 实验
3. 结果与讨论
4. 结论
第三章 Li_2O-SiO_2-V_2O_5-P_2O_5体系的锂快离子导体的研究
1. 引言
2. 实验
3. 结果与讨论
4. 结论
第四章 Li_2O-SiO_2/TiO_2-Al_2PO_3-P_2O_5体系的锂快离子导体的研究
1. 引言
2. 实验
3. 结果与讨论
4. 结论
四元体系硅酸盐锂快离子导体综合分析与评述
总结
参考文献
已发表和待发表的论文
致谢
附录
发布时间: 2005-10-10
参考文献
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