EnSM综述：用于固态锂电池的改性Li7La3Zr2O12（LLZO）和LLZO-聚合物复合材料

兔兔

2021-04-11

固态锂电池（SSLBs）具有良好的安全性和高能量密度，是目前最具发展前景的储能器件。固体电解质（SSE）作为SSLBs的关键部件，在很大程度上引领着未来电池的发展。获得具有良好综合性能的SSE是实现SSLB应用的重要先决条件。石榴石型Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）系列固体电解质具有较高的离子电导率、较宽的电化学稳定窗口和对锂稳定，在制备SSLBs方面具有很大的潜力。在LLZO工程中，实现高质量的立方改性LLZO一直是一项极其重要的任务。有鉴于此，同济大学薛明喆副教授和张存满教授等人对改性的LLZO、LLZO-聚合物复合电解质及其SSLBs进行了系统、专门的综述和讨论，以更好地了解其进展和挑战。

本文要点：

1）着重总结和讨论了掺杂、制备技术（前驱体、锂损失补偿、坩埚、陶瓷坯体成型和烧结等）和存储稳定性的影响。

2）优先讨论了LLZO-聚合物复合电解质的制造（LLZO填料、聚合物基体、、锂盐、添加剂和溶剂），关键性能（主要包括离子电导率、机械性能、厚度、热和电化学稳定性）和锂离子传导机理。

3）对于LLZO系列SSE的应用，区分了基于直接LLZO陶瓷和LLZO聚合物复合电解质的SSLB，除界面问题外，还掌握了锂枝晶行为。同时，展望了用于SSLBs的LLZO陶瓷电解质和LLZO-聚合物复合电解质的发展前景。这篇综述将有助于加深读者对这一领域的认识。

Wanzheng Lu et al. Modified Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) and LLZO-polymer composites for solid-state lithium batteries. Energy Storage Mater. 2021.

DOI: 10.1016/j.ensm.2021.04.016.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829721001586