LLZO固体电解质与锂负极的界面改性及其全固态电池开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着手机、笔记本电脑、电动汽车等设备的快速发展，对所用电池的性能提出了更高的要求。在各种二次电池中，锂离子电池以其高电压、高能量密度、体密度小、无记忆效应、自放电小、无污染、寿命长等特点而备受关注，成为目前使用最多也最具发展前景的小型储能装置。目前商用的锂离子电池主要以有机电解液为电解质。由于有机溶液的易燃性、易挥发性和腐蚀的存在，电池存在自燃、漏液等安全隐患。同时由于液态电解质的窗口电压限制，进一步提高锂离子电池的能量密度存在巨大挑战。而采用不可燃、不挥发的固态电解质的全固态电池具有良好的热稳定性和化学稳定性，可以有效避免由有机电解液带来的自燃、漏液等安全问题，并在一定程度上抑制锂枝晶的生长。而且其潜在的高能量密度也使其极具的发展前景。全固态电池的核心在于其固态电解质的应用。固态电解质按照其化学组成可分为以下2类: 无机型固体电解质、有机固态电解质。其中无机固体电解质又主要分为氧化物固体电解质、硫化物固体电解质。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

1、文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系；

2、采用传统固相发法制备ta掺杂的立方相llzo固体电解li_6.4la₃zr_1.4ta_0.6o₁₂；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备llzo固体电解质，采用xrd、fesem等测试技术对所制备材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

第7－9周：磁控溅射镀膜，并对表面进行形貌表征和物相分析，然后将镀膜后电解质与熔融金属锂制成合金化界面并进行形貌表征和物相分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] y. lu, x.huang, y. ruan, et al. an in situ elementpermeation constructed high endurance li–llzo interface at high current densitiesjournal of materials chemistry a[j], 2018,6: 18853-18858.

[2] c. wang, y.gong, b. liu, et al. conformal, nanoscale zno surface modification ofgarnet-based solid-state electrolyte for lithium metal anodes[j]. nano letters,2017, 17：565-571.

[3]x. han, y.gong, k. k. fu, et al. negating interfacial impedance in garnet-based