摘要

固体聚合物电解质具有良好的灵活性、低界面阻抗、易加工等特点,具有广阔的应用前景。目前,聚合物电解质存在着室温下离子输运困难和离子电导率低的问题。本文采用溶液铸造法制备了石榴石Li6.4La3Zr2Ga0.2O12(LLZGO)/聚乙烯氧化物(PEO)复合聚合物电解质。通过优化LLZGO粒径,并与PEO结合,制备了高离子电导率的复合电解质。结果表明,当LLZGO粒径为0.5 μm时,室温离子电导率为1.5×10-4 S/cm,制备的复合电解质的离子迁移数为0.343,在锂沉积/剥离试验中可稳定循环400小时。在60 ℃、2.7 V-4.0 V条件下,组装的Li/复合电解质/LiFePO4电池首次放电比容量为141 mAh/g,在0.5 C倍率下,循环60次后放电比容量为121.4 mAh/g,具有良好的循环稳定性。通过优化LLZGO粒径,为提高复合电解质的界面性能、优化机械和电化学性能、开发高性能固体锂金属电池提供了一种可行的方法。