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高价离子传导的固体电解质及应用 总被引：1，自引：0，他引：1
固体电解质又称快离子导体,属于固态离子学科,它是研究离子导电,尤其是研究具有与熔盐电导率相当的固态材料。然而,在过去众多快离子导体材料的研究中,只是研究了一价离子如Li~+,Na~+,Ag~+,Cu~+,F~+等的导电材料,对于高价离子如Mg~(2+),Zn~(2+),Cu~(2+),Fe~(3+)等的导电材料国内外都没有报道过。近年来,我们开始对高价离子传导的固体电解质材料进行了研究。首先在镁卤化物混合物体系的薄膜中发现了Mg~(2+)离子的导电性。最近,我们又对具有开放层状结构的 相似文献
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对天然蒙脱石矿物进行离子交换及有机化改性,获得有机蒙脱石基的快己离子导体,它的结构特点是d(001)由原15A左右显著增长至18～21A,表明其层间阳离子结合着二至三层有机分子,它们的IR谱出现了典型的有机基团振动吸收带并相对有机液态分子吸收带波数发生明显移动。有机蒙脱石基快离子导体具有良好的电性能,室温下的电导率为10~(-3)—10~(-2)Sm~(-1),导电激活能在0.2—0.3eV范围,它作为固体电解质在固态锂、镁电池中的应用是成功的。 相似文献
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本文报道了两种可以做为固体电解质的非金属矿物材料——沸石和蒙脱石。研究了它们各自的结构特点和离子输运机制;测定了它们在不同温度不同含水量时的电性能;讨论了它们的导电特点;提出了类溶液固体电解质的概念。同时报道了用这二种矿物固体电解质制作的各种类型全固态也池的充放电性能。研究表明矿物固体电解质材料有广阔的应用潜力。 相似文献
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全固态电池作为新一代高能量密度电池的重要发展方向,是能源结构转型的重要支撑。全球各国相继提出固态电池重大科技计划以及规模化生产时间线,竞争趋向白热化。本文梳理了学术与产业界、国内与国外的研究现状,并依据现代交通全面电动化的发展趋势提出了全固态电池的关键性能指标。基于此,本文凝炼了全固态电池发展面临的重要科学问题：固态电解质中的离子输运机制、全固态电池中的锂枝晶生长机制以及多场耦合下的失效、失控机制。未来,建议通过先进表征技术的发展深入理解全固态电池新体系中的基础科学问题,实现理论机制的突破;进而指导关键材料创制,推动全固态电池原始创新,实现我国从二次电池技术的跟跑者到领跑者的跨越式发展。 相似文献
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固体聚合物电解质(SPE)是一类全新的电解质.因为具有质轻,黏弹性好和稳定性好等许多无机电解质和有机溶剂电解质不可比拟的性能,所以在电池、电解水、有机电合成、化学传感器等领域都有应用. 相似文献
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中温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的工作温度应低子800℃.本文重点对ZrO2基、CeO2基、Bi2O3基和ABO3型电解质材料的最新进展和发展趋势作了综述.以8%氧化钇稳定氧化锆(8YSZ)作为电解质的SOFCs,工作温度在1000℃左右.经较低价的碱土和稀土离子(SP2+,Ca2+,Sc3+和Y3+)掺杂稳定ZrO2,在800℃,氧化钪掺杂氧化锆(Zr0.9Sc0.1O1.95,scandia doped zirconi-a,SSz)的电导率(0.1S/cm)比Zr0.9Sc0.1O1.95的(0.03S/cm)高得多.薄膜化是改进氧化锆基电解质的电导性能的另一个途径.厚度小于10μm的YSZ基SOFCs,在800℃时功率密度最大可达2W/cm2.研究新的稳定的双掺杂电解质材料将会是CeO2基材料研究的重点.Y2O3和Sm2O3共掺杂(Y0.1Sm0.1Ce0.8O1.9YSCO)在800℃时电导率可达到0.0549S/cm,电导活化能为0.77eV.sr和Mg共掺杂LaGaO3(LsGM)阳离子导体已成为中低温SOFCs的重要候选电解质材料.钙钛矿型氧化物是除了Bi2O3以外氧离子电导率最高的陶瓷材料.寻求新的、优良的中温SOFCs电解质材料仍是目前推动中温SOFCs实用化的关键因素之一,薄膜化技术是研究的另一个重点. 相似文献
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薄膜,是指通过物理或化学过程,以原子、分子或离子形式受控地凝结于某一基体材料上所形成的固体材料。处于薄膜形态的物质,与对应的体材料相比,具有其一系列独特性质。所以,在现代微电子学领域中,薄膜器件正在发挥着越来越大的作用。事实上,薄膜科学与器件技术已经成为现代科学技术中不可缺 相似文献
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由于缺少合适的固态质子导体,使用固态质子导体的燃料电池的发展相对缓慢,因此,对质子导体的研究具有理论和应用双重重要意义。本文介绍新颖离子传导电解质体系的含氧酸盐和熔盐相-陶瓷复合共相材料。这些材料已被成功使用为中温质子导体。质子在这些材料中传导的发现,引进了一个崭新的质子导体和概念,并开始了一个新型的研究领域——中温固态质子导体和燃料电池。这些材料的特征是离子和质子导电同时并存,由此产生了许多有趣的离子输运、扩散和电化学过程。业已研究的材料大多数具有一个面心立方结构或两相复合材料,本文对这些材料提出了两种典型质子结合键态和质子传导机理:一种是基于“Paddle-wheel”机理的单质子跳跃并伴随H-键的重新取向,这适用于硫酸盐及有关复合材料,另一种是界面传导机理,这适用于硝酸盐及相应复合材料。这些新材料有高的质子电导率,如在300—600℃温区,其质子电导率可达10~(-2)—10~(-1)S/cm,并具有良好的应用成果,如在0.75V下可获得300mA/cm~2的电流密度。 相似文献
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锂离子电池在便携式电子产品中占据主导地位,已经渗透到电动车市场,并将进入电网储能市场。根据应用情况,经常需要在能量、功率、循环寿命、成本、安全性等各种性能参数之间进行调整,这使材料学面临严峻挑战。目前的锂离子电池以嵌入式反应电极和有机液体电解质为基础单元。为了提高能量密度或优化其它性能参数,正被大力开发的是基于固体电解质和锂金属阳极的嵌入反应和转化反应为主的新型电极材料。本文通过对锂离子电池技术的研究现状、进展和面临的挑战进行了展望并提出了切实可行的近期战略。 相似文献
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简要介绍了离子液体的种类和优点。离子液体作为绿色替代溶剂,在电化学中的应用涉及电池、电解、电镀和电容技术等。由于其具有电化学稳定窗口宽、温度范围宽等优点,在电池中更有广阔的应用前景。针对离子液体在电池中的应用作了详细介绍。 相似文献
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作为一种新生代的能源,薄膜太阳能电池正得到不断的研究与发展,并取得了很大的进展.主要介绍了非晶硅、多晶硅薄膜太阳能电池,通过比较这两种薄膜太阳能电池的特点总结出一般薄膜太阳能电池的特色,同时阐述薄膜太阳能电池的发展趋势. 相似文献
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随着我国电子技术的不断发展,各项先进技术不断进入到广播电视行业中,其中应用比较成熟的全固态发射机技术已逐步代替了电子管发射机成为主流机型,在全固态发射机技术中,场效应晶体管是全固态发射机的核心器件,本文主要阐述场效应管的分类、特点和应用。 相似文献
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本文介绍了薄膜太阳能电池工厂的厂务自动控制系统(FMCS)。文中详细介绍了厂务自控系统的整体架构,控制功能。并介绍了霍尼韦尔控制器在厂务自动控制系统中的应用。该系统对半导体工厂生产环境的控制起到了重要作用,提高了自动控制水平。 相似文献
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研究从系统的角度出发,基于技术专递系统,建立了一个从技术分析、竞争环境分析到潜在市场分析的三层分析架构。并在此方法体系下,以专利数据为分析基础,综合运用了技术监测、文献计量学和技术形态等多种手段对特定技术领域的技术机会进行识别和分析。在该方法模型的指导下,本文获取了1991-2012年的染料敏化太阳能电池领域的德温特专利数据,对该领域的关键技术形态和发展热点进行了识别,分析结果显示TiO2半导体薄膜技术、有机染料敏化剂技术、胶状电解质以及铂对电极技术在各子领域具有发展优势,我国在有机染料敏化剂和铂对电极技术领域具有发展优势。 相似文献