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有研新材稀土叠加固态电池电解质原材料氧化镧,可以复制氧化锆的走势
放牛班
追涨杀跌的老韭菜
2024-04-08 12:03:21


 

有研新材一家涉足稀土材料及固态电池电解质原材料领域的公司。在固态电池技术的发展中,稀土材料尤其是氧化镧(Lanthanum Oxide)作为一种关键的原材料,发挥着重要的作用。

固态电池电解质是固态电池的核心组成部分之一,它替代了传统液态锂离子电池中的液态电解质,有助于提高电池的安全性和能量密度。氧化镧作为一种稀土元素氧化物,在固态电解质中主要起到提高离子导电性和机械稳定性的作用。

有研新材通过其控股子公司有研稀土,开展了固态电池用固态电解质材料的相关研究。该公司在稀土卤化物固态电解质材料领域取得了显著进展,成功开发出了多款基于Y(钇)和Yb(镱)的高性能稀土卤化物固态电解质材料。这些材料不仅展现出优异的室温离子电导率,而且还具有良好的与锂金属负极的匹配性,为高能量密度全固态锂电池的设计提供了新的思路。

此外,有研新材还关注于快离子导体氧化物固态电解质LLZO(Lithium Lanthanum Zirconate Oxyde)的研发。LLZO是一种具有高离子导电性和良好热稳定性的固态电解质材料,它由氢氧化锂、氧化镧和氧化锆混合烧结而成,其中氧化锆约占LLZO烧结前质量的25%,氧化镧约占45%,氢氧化锂约占35%。这种材料的开发,有助于解决固态电池中电极与电解质之间界面电阻较大的问题,从而提高电池的整体性能。

综上所述,有研新材在固态电池电解质原材料氧化镧的研发和应用方面取得了显著成果,为推动固态电池技术的发展和商业化应用做出了重要贡献

 

快离子导体氧化物固态电解质LLZO.氧化物固态电解质到

 底是怎么构成的?它是由快离子导体,粘结剂和锂盐组成。快离子导体最常见的就是锂镧锆氧LLZO,锂镧锆钛氧LLZTO,晶体结构为石榴石型,快离子导体约占固态电解质总质量的80%。粘结剂常见为PVDF,PTFE等,其约占固态电解质总质量的5%。锂盐常见为高氯酸锂,三氟甲基磺酸锂,双(三氟甲基磺酸)亚胺锂,三(三氟甲基磺酸)甲基锂等,其约占固态电解质总质量15%


因此固态电解质里质量最大的就是陶瓷粉体LLZO等快离子导体。LLZO又是怎么形成的呢?他由氢氧化锂,氧化镧和氧化锆混合烧结成的,氧化锆约占LLZO烧结前质量的25%,氧化镧约占45%,氢氧化锂约占35%。


因此氧化锆占氧化物固态电解质的质量为0.8*0.25=20%与纪要里的氧化锆占电解质质量比例相吻合。


然而由于固态电解质用于电池,极片与电解质之间存在较大的界面电阻,由于锂离子经过固态电解质在电池中迁移,固态电池与电极极片的接触状态极大的影响了电池性能。如果极片与固态电解质之间接触不好,并且极片内部没有足够的锂离子扩散通道,锂离子迁移将受到影响,降低了电池的容量。所以一般利用固态电解质包覆到正负极活性材料,确保材料颗粒间锂离子通道畅。


LLZO的制备

LLZO的制备通常采用高温固相法、化学共沉淀法、溶胶凝胶法、去离子烧结法、微波诱导法等多种方法。在这些方法中,高温固相法是将原料LiOH、La2O3、ZrO2混合均匀后,在高温下进行长时间烧结来制备LLZO。这种方法简单高效,但可能会导致产品的晶界电阻较大。

LLZO的应用

LLZO作为固态电解质,在电池中的应用至关重要。它能够保障锂离子在正负极之间的顺畅迁移,从而保证电池的高效运行。然而,由于LLZO与电极材料之间存在的界面电阻较大,这可能会影响电池的性能。因此,通常需要将LLZO包覆到电极活性材料上,以确保材料颗粒间的锂离子通道畅通.

 

 

 

 

作者在2024-04-08 12:33:12修改文章
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有研新材
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