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环保型硝酸锂掺杂瓜尔胶聚合物电解质用于储能器件
Eco-friendly guar gum polymer electrolytes doped with lithium nitrate for energy storage devices
Madeswaran Saminathan · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
通过溶液浇铸法将硝酸锂溶解于聚合物基质中，制备出一种基于天然瓜尔胶的固态聚合物电解质。获得了含不同浓度硝酸锂的自支撑瓜尔胶膜。X射线分析表明所制备的样品具有高度非晶态结构。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析证实了瓜尔胶与盐之间的络合作用。通过电化学阻抗谱测定离子电导率，其中含有1.2 g瓜尔胶和0.4 g硝酸锂的样品表现出最高的离子电导率，达1.07 × 10⁻³ S cm⁻¹。采用热重分析（TGA）研究聚合物电解质的热稳定性。介电谱用于测定介电常数和介电损耗，从而深入了解电解质的极化特性。最高...
解读: 该瓜尔胶基固态聚合物电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。其1.07×10⁻³ S/cm的离子电导率、3.2V电化学稳定窗口及0.96的离子迁移数,可为PowerTitan储能系统和ST系列PCS的电池安全性提升提供新思路。天然高分子材料的环保特性契合ESS绿色制造方向,固态电解质技术可降低热失...
用于固态电解质电池应用的LISICON化合物Li3Al2(PO4)3的结构合成与复阻抗分析
Synthesis and investigation on the structural and complex impedance analysis in LISICON compound, Li3Al2(PO4)3, for solid electrolyte battery applications
Fahad N. Almutairi · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
LiSICON材料因其在高温下优异的离子电导率而受到广泛关注，被视为储能及其他新兴应用领域中极具前景的候选材料。本研究针对具有显著潜力的固态电解质材料Li3Al2(PO4)3进行了系统研究。X射线衍射（XRD）技术确认了其晶相结构，扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）则提供了材料形貌与成分信息，验证了其化学计量比的准确性。采用复阻抗谱（CIS）技术对材料的电学与介电性能进行了表征，结果表明其对频率和温度具有高度敏感性。在不同条件下的详细阻抗测量揭示了材料的电响应行为，Nyquist图显示...
解读: 该LISICON固态电解质研究对阳光电源储能系统具有战略价值。Li3Al2(PO4)3材料展现的高温离子导电性和高介电常数(ε~10⁴)特性,可为ST系列PCS和PowerTitan储能方案提供下一代固态电池技术路径。其非德拜弛豫特性与关联势垒跳跃导电机制,为优化电池管理系统的阻抗建模和热管理策略提...
基于Nd3+/V2O5/乙基纤维素的固体聚合物电解质的开发
Developing solid polymer electrolytes-based Nd3+/V2O5/ethyl cellulose for optoelectronic devices
Adel M. El Sayed · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
基于生物聚合物纳米复合材料的固体电解质在环境友好的光电子学、能量存储以及食品和制药工业等现代应用中日益受到关注。本研究通过简便的溶液浇铸法制备了掺杂V2O5并用NdCl3改性的乙基纤维素（EC）薄膜，并系统研究了其结构、热性能、电流-电压（IV）特性及光学性质。X射线衍射结果揭示了EC具有半结晶特性，并证实V2O5纳米粒子（NP）成功掺入聚合物基体中。傅里叶变换红外光谱表明填料与EC的活性基团之间存在相互作用或络合现象。扫描电子显微镜显示纳米粒子分布均匀，并分析了薄膜表面及横截面的形貌特征。热分...
解读: 该固态聚合物电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。研究中V2O5掺杂纤维素材料展现的宽温域稳定性(室温至高温)、可调带隙(5.2-3.5eV)及非线性IV特性,可为ST系列PCS的电容器介质、PowerTitan储能系统的热管理材料提供创新方向。生物基纳米复合电解质的环保特性契合ESS绿色制造理...
二价掺杂Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3固态电解质结构性能与离子电导率提升研究
A study on the enhancement of structural behavior and ionic conductivity of divalent-doped Li1.3Al0.3Ti1.7 (PO4)3 solid electrolytes for lithium-ion batteries
Indira Sundaram · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
固态电解质（SSEs）因其更高的安全性、高能量密度以及不可燃特性，被认为是电动汽车（EVs）和电子设备未来理想的电源解决方案。基于NASICON结构的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3（LATP）在氧化物基电解质中处于领先地位，展现出优异的锂离子电导率和良好的空气稳定性。然而，高性能氧化物基电解质的发展仍面临挑战，主要由于其本身刚性大、脆性强的特点，限制了正极与负极之间理想界面的形成。在LATP基固态电解质中，位于TiO6八面体与PO4四面体之间的M1–M2空隙是锂离子传输的主要通道，该...
解读: 该LATP固态电解质掺杂技术对阳光电源储能及充电桩产品具有重要价值。Mg掺杂使离子电导率提升186倍(3.41×10⁻³ S/cm),可显著改善ST系列储能PCS的电池安全性与能量密度,降低热管理需求。固态电解质的非易燃特性契合PowerTitan大型储能系统的本质安全设计理念。该技术可应用于电动汽...
Sr和Zr共掺杂锂镧钛酸钙钛矿电解质的优化及其在高性能固态电池中的应用
Optimization of Sr and Zr Co-doping in lithium lanthanum titanate perovskite electrolytes for high-performance solid-state battery applications
Juel Rana · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
具有高锂离子电导率和优异稳定性的固态电解质对于推动下一代储能器件（如固态锂离子电池和传感器技术）的发展至关重要。本研究合成了纯LLTO（Li0.5La0.5TiO3）以及Sr和Zr共掺杂的LLSZTO样品，其通式为(Li0.5La0.5)1−xSr0.5xZr0.05Ti0.95O3。其中Zr的掺杂浓度固定为5%，而Sr的含量分别设定为2%、5%、8%和12%，对应的样品分别标记为2LLSZTO、5LLSZTO、8LLSZTO和12LLSZTO。所有合成样品的结构特性通过X射线衍射（XRD）进行...
解读: 该Sr-Zr共掺杂LLTO固态电解质技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究显示5%Sr掺杂可将离子电导率提升至5.4×10⁻⁴ S/cm,为PowerTitan等大规模储能系统未来采用固态电池技术提供材料优化方向。固态电解质的高稳定性和安全性可显著提升ST系列PCS的电池管理性能,降低热失控风...