1，固态电解质电池 国内哪些在研究2，电池里的电解液是固态还是液态3，固态电池什么是固态电池4，固体电解质的应用5，固体电解质的详细内容1，固态电解质电池 国内哪些在研究
固态电解质电池 国内哪些在研究电子束热蒸发li3po4与氮等离子体辅助相结合的方法制备 了含氮磷酸锂(lipon)电解质薄膜,已测得该非晶态电解质薄膜在温度为300k时的离子导电率为6.0×10-7 s/cm,电子电导率低于10-10 s/cm,电化学稳定窗口为5.0v.以脉冲激光沉积法(pld)制备的非晶态ag0.5v2o5薄膜为阴极,真空热蒸发法制备的金属锂为阳 极,lipon薄膜为电解质,成功地制备了一个新的li/lipon/ag0.5v2o5全固态薄膜锂电池.该电池以14μa/cm2电流充/放电时,首 次放电容量达到62 μah·cm-2·μm-1,10正确答案：d 解析：d两种锂电池的内部结构相异但导电原理相同，原文中提到：传统的锂电池的内部结构用一层聚合物薄膜隔开正负极，而新型锂电池中电池的正负极被融合到一起，内部功能不同，但是导电作用都是使用液态电解质，导电的原理是一样的。本题答案为d
2，电池里的电解液是固态还是液态
1、液体电解液电解质的选用对锂离子电池的性能影响非常大,它必须是化学稳定性能好尤其是在较高的电位下和较高温度环境中不易发生分解,具有较高的离子导电率 ,而且对阴阳极材料必须是惰性的、不能侵腐它们.由于锂离子电池充放电电位较高而且阳极材料嵌有化学活性较大的锂,所以电解质必须采用有机化合物而不能含有水.但有机物离子导电率都不好,所以要在有机溶剂中加入可溶解的导电盐以提高离子导电率.目前锂离子电池主要是用液态电解质. 2、固体电解液用金属锂直接用作阳极材料具有很高的可逆容量,其理论容量高达3862mah·g-1,是石墨材料的十几倍,价格也较低,被看作新一代锂离子电池最有吸引力的阳极材料,但会产生枝晶锂.采用固体电解质作为离子的传导可抑制枝晶锂的生长,使得金属锂用作阳极材料成为可能.此外使用固体电解质可避免液态电解液漏液的缺点,还可把电池做成更薄(厚度仅为0.1mm )、能量密度更高、体积更小的高能电池.破坏性实验表明固态锂离子电池使用安全性能很高,经钉穿、加热( 200℃)、短路和过充(600%) 等破坏性实验,液态电解质锂离子电池会发生漏液、爆炸等安全性问题,而固态电池除内温略有升高外(液态的
3，固态电池什么是固态电池
固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。扩展资料固态电池的原理传统的液态锂电池又被科学家们形象地称为“摇椅式电池”，摇椅的两端为电池的正负两极，中间为电解质（液态）。而锂离子就像优秀的运动员，在摇椅的两端来回奔跑，在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中，电池的充放电过程便完成了。固态电池的原理与之相同，只不过其电解质为固态，具有的密度以及结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流，进而提升电池容量。因此，同样的电量，固态电池体积将变得更小。不仅如此，固态电池中由于没有电解液，封存将会变得更加容易，在汽车等大型设备上使用时，也不需要再额外增加冷却管、电子控件等，不仅节约了成本，还能有效减轻重量。参考资料来源：百度百科—固态电池全固态锂电池是相对液态锂电池而言，是指结构中不含液体，所有材料都以固态形式存在的储能器件。具体来说，它由正极材料+负极材料和电解质组成，而液态锂电池则由正极材料+负极材料+电解液和隔膜组成。固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。由于固态电池的功率重量比较高，所以它是电动汽车很理想的电池。2015年3月，英国戴森公司（dyson）创始人詹姆斯·戴森首笔1500万美元的投资投向了固态电池公司。
4，固体电解质的应用
虽然采用钠离子的全固体电池也已经逐渐展开研究，但采用锂离子的全固体电池的研究更加活跃。在全固体电池的研究中，如何提高表示固体电解质锂的扩散速度的锂离子导电率是个重要课题。在最近的研究中，东京工业大学、丰田汽车公司和高能加速研究机构的研发小组发现了锂离子导电率与有机电解液相当的物质。主导研究的是东京工业大学研究生院综合理工学研究科物质电子化学专业的菅野了次教授。菅野等人发表的是硫化物类固体电解质的一种——li10gep2s12。锂离子导电率在室温（27℃）下非常高，为1.2×10-2s/cm。丰田试制了采用该固体电解质的全固体电池，并于2012年10月公开。丰田证实“实现了原产品5倍”的输出密度。在本届电池研讨会上，以丰田为首，出光兴产公司、三井金属矿业公司、村田制作所、三星横滨研究所及住友化学公司等也发表了论文。丰田与大阪府立大学的辰巳砂研究室报告了可提高全固体电池寿命的研究成果。通过采用7li2o·68li2s·25p2s5，与该公司此前推进研究的75li2s·25p2s5相比，实现了比较高的容量维持率。双方试制了采用不同固体电解质的全固体电池，以最大4v电压进行充电后，在60℃下保存了1个月，采用7li2o·68li2s·25p2s5的电池的反应电阻没有升高，约为当初的0.9倍，维持了86%的放电容量。而采用75li2s·25p2s5的电池的反应电阻上升至当初的约2.0倍，放电容量维持率降到72%。丰田称：“7 li 2o·68li2s·25p2s5耐水性高，活性物质和固体电解质界面能够稳定。因此可抑制硫化氢的产生量，为电池的长寿命化做出了贡献。”此次的实验是在60℃下实施的，由此可见，在高温时也能抑制电池劣化。负极材料采用金属磷化物固体电解质与正极材料的组合备受关注的全固体电池还提出了高容量负极候选。就金属磷化物发表演讲的是大阪府立大学和出光兴产的研发小组注。时下作为高容量负极受到关注的硅和锡虽然容量高，但与锂制成合金时体积变化较大，难以延长寿命。而金属磷化物的特点是能形成金属微粒子和li3p。li3p具有矩阵构造，有望抑制锂与金属微粒子的合金化反应造成的体积变化。另外，li3p因锂离子导电性高，仅利用活性物质即可构成负极的电极部分。此次发表的论文中的负极材料采用了磷化锡（sn4p3）。由该负极材料与li2s-p2s5类固体电解质及锂铟合金正极构成的试验单元，即使负极电极中不含电解质和导电添加剂也能作为充电电池使用，具备950mah/g的初期放电量（图10）。与采用sn4p3、固体电解质和乙炔黑以40:60:6重量比混合的电极复合体的单元相比，电极单位重量的容量约为2倍。此外，观察充放电前以及初次放电后和充电后的电极发现，虽然出现了100μm级的裂纹，但sn4p3与固体电解质之间保持了出色的接触界面。大阪府立大学认为，这要得益于li2s-p2s5类固体电解质的柔软性。
5，固体电解质的详细内容
在冶金生产和高温冶金物理化学研究中应用最广的固体电解质是以氧化锆为基体，掺杂以7～20mo1%的二价或三价氧化物（如cao、mgo、y2o3和其他稀土氧化物）烧结制成的代位固溶体高温陶瓷。纯zro2在常温中是单斜晶型，加热至1150℃会发生相变，转变为四方晶型，同时体积收缩大约7%。加入cao并经过高温煅烧后，形成了cao与zro2的代位固溶体，zro2的晶型变为caf2型的立方晶体，并且不随温度的变化而改变，因而改善其抗热震性。另一方面，一个ca2+置换一个zr4+，为保持电中性就要出现一个 o2-的空位。掺杂后的固溶体里有大量的氧离子空位。在高温下，氧离子通过空位可以快速迁移，形成氧离子导电固体电解质。1600℃时，掺杂 15mo1%cao的 zro2的电导率约为 1.0西门子/厘米，高于同温度中高炉渣的电导率（0.24～0.82 西门子/厘米）也大大高于25℃下1nkcl水溶液的电导率（0.1117 西门子/厘米，25℃）。这种 zro2高温陶瓷具有高的熔点（2700℃）与极稳定的化学性质。在此固溶体里氧离子空位大量存在，因之氧离子的电导率比钙离子与锆离子的电导率约大1010倍，所以，由它作为电解质而组成的电化学电池电极反应是氧的还原反应：o2（气）+4e─→2o2- ⑴和氧离子的氧化反应：2o2-─→o2（气）+4e ⑵ 近年来，聚合物基质的固体电解质发展迅速。其组成为聚合物中掺入碱金属盐。常见的聚合物基质包括聚氧化乙烯（peo）、聚丙烯腈（pan）等，常用的碱金属为锂盐，阴离子对导电性有影响。有些时候基质中所含有的溶剂分子（如碳酸酯）对材料性能有很大影响。此种固体电解质在室温电导率较低（10-6-10-5s/cm），在高温可以达到10-3s/cm。理化学研究中应用最广的固体电解质是以氧化锆为基体，掺杂以7～20mo1%的二价或三价氧化物（如cao、mgo、y2o3和其他稀土氧化物）烧结制成的代位固溶体高温陶瓷。纯zro2在常温下是单斜晶型，加热到1150℃会发生相变，转变为四方晶型，同时体积收缩约7%。加入cao并经高温煅烧后，形成cao与zro2的代位固溶体，zro2的晶型变为 caf2型的立方晶体，且不随温度的变化而改变，从而改善其抗热震性。另一方面，一个ca2+ 置换一个zr4+，为保持电中性就要出现一个o2-的空位。掺杂后的固溶体中有大量的氧离子空位。在高温下，氧离子通过这些空位可以快速迁移，形成氧离子导电的固体电解质。1600℃时，掺杂15mo1%cao的zro2的电导率约