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固態(tài)電解質不同壓強下的離子電導率


背景

隨著全球對清潔能源和高效儲能技術的需求日益增長,鋰離子電池作為當前主流的儲能裝置,其性能提升與安全性改進成為了科研與產業(yè)界的共同目標。在這一背景下,固態(tài)電解質因其潛在的高能量密度、長循環(huán)壽命、低熱失控風險以及可能實現的無枝晶鋰沉積等特性,被視為下一代鋰離子電池技術的關鍵突破點。離子電導率是指電解質溶液中的離子對電流傳導的能力,它是一個物質的電離程度的度量。高離子電導率的固態(tài)電解質能夠使鋰離子在電極表面均勻沉積,降低局部電流密度,從而抑制鋰枝晶的生長。鋰枝晶的生長會刺穿隔膜,導致電池內部短路,嚴重影響電池的循環(huán)壽命和安全性。

我們可以使用FDM-1650產品搭配固態(tài)電解質模塊, 配合電化學工作站,測試樣品在不同壓強下的離子電導率。

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測試方法

測試樣品:固態(tài)電解質;

測試參數實驗面積132.73mm2,樣品量0.6g,使用FDM-1650設備施加壓力,測試壓強范圍:100-160MPa,步進20MPa.在對應壓強下,使用電化學工作站掃描EIS,掃描頻率為1MHz-0.1Hz。
測試頻次:每個樣品測試一次。
測試結果分析: 
上表為三個固態(tài)電解質樣品在不同壓強下測試的離子電導率數據。由表可知,隨著壓強的增加,樣品的厚度及電阻呈下降趨勢,樣品的離子電導率與壓實密度層上升趨勢。側面印證了在一定程度上,壓實密度的增加可能使電解質材料中的離子通道更加緊密和有序,從而提高離子電導率。
 表:不同壓強下的離子電導率

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上表為三個固態(tài)電解質樣品在不同壓強下測試的離子電導率數據。由表可知,隨著壓強的增加,樣品的厚度及電阻呈下降趨勢,樣品的離子電導率與壓實密度層上升趨勢。側面印證了在一定程度上,壓實密度的增加可能使電解質材料中的離子通道更加緊密和有序,從而提高離子電導率。

結論

通過采用FDM-1650系列產品對幾款固態(tài)電解質粉末進行施壓,搭配電化學工作站進行離子電導率測試,從數據結果可以觀察到樣品壓實密度與離子電導率的變化趨勢相反。通過測量和分析離子電導率,可以了解材料的離子傳輸特性,為材料的設計和優(yōu)化提供重要依據,為相關領域的發(fā)展和創(chuàng)新提供有力支持。


利電  2024-12-05  |  閱讀:1778
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