Li7P2S8I固态电解质的湿化学法制备及性能
来源期刊：材料工程2021年第4期
论文作者：刘伟明 李久勇 张晓锋 马一博 韦友秀 张旋 颜悦
文章页码：159 - 166
关键词：固态电解质;Li7P2S8I;四氢呋喃;湿化学法;
摘 要：对于全固态锂离子电池,固态电解质是制约电池性能的最重要因素之一。以四氢呋喃为反应溶剂,以P2S5,Li2S和LiI为反应原材料,采用湿化学法及后续真空热反应方法成功制备出Li7P2S8I固态电解质。通过同步热分析仪、粉末X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和能谱仪对所制备电解质样品的形貌、元素分布和物相组成进行表征分析。利用交流阻抗测试、循环伏安法和直流极化等手段研究了Li7P2S8I固态电解质的电化学性能。不同温度对比分析结果表明Li7P2S8I固态电解质的最佳热处理温度为230℃,在此条件下的制备产物具有纳米多孔结构且组成元素分布均匀。电化学测试表明该电解质在25℃下的离子电导率为1.63×10-4 S·cm-1,活化能为0.388 eV,电化学窗口达到5 V,锂离子迁移数高于0.999。该电解质与锂金属组装的对称电池可充放电稳定循环>262次（525 h）,表明以此方法制备的Li7P2S8I固态电解质与金属锂负极具有优异的电化学稳定性和化学相容性。
刘伟明1,2，李久勇1,2,3，张晓锋1,2，马一博1,2，韦友秀1,2，张旋1,2，颜悦1,2
1. 中国航发北京航空材料研究院2. 北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心3. 河南科技大学材料科学与工程学院
摘 要：对于全固态锂离子电池,固态电解质是制约电池性能的最重要因素之一。以四氢呋喃为反应溶剂,以P2S5,Li2S和LiI为反应原材料,采用湿化学法及后续真空热反应方法成功制备出Li7P2S8I固态电解质。通过同步热分析仪、粉末X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和能谱仪对所制备电解质样品的形貌、元素分布和物相组成进行表征分析。利用交流阻抗测试、循环伏安法和直流极化等手段研究了Li7P2S8I固态电解质的电化学性能。不同温度对比分析结果表明Li7P2S8I固态电解质的最佳热处理温度为230℃,在此条件下的制备产物具有纳米多孔结构且组成元素分布均匀。电化学测试表明该电解质在25℃下的离子电导率为1.63×10-4 S·cm-1,活化能为0.388 eV,电化学窗口达到5 V,锂离子迁移数高于0.999。该电解质与锂金属组装的对称电池可充放电稳定循环>262次（525 h）,表明以此方法制备的Li7P2S8I固态电解质与金属锂负极具有优异的电化学稳定性和化学相容性。
关键词：固态电解质;Li7P2S8I;四氢呋喃;湿化学法;
