[12-13]。此外，無機(jī)填料還能在電解質(zhì)中吸收微量的水分和其他雜質(zhì)，從而提高了電解質(zhì)的穩(wěn)定性，并拓寬了電解質(zhì)的電化學(xué)窗口。利用無機(jī)材料良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐穿刺性能與聚合物材料良好的界面相容性和界面穩(wěn)定性形成的復(fù)合電解質(zhì)[12]。熟知有機(jī)物和無機(jī)氧化物的離子傳導(dǎo)機(jī)理才可以更好地設(shè)計(jì)出更加完善的復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)。在早些時(shí)候，人們認(rèn)為復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的提高得益于陽離子在無機(jī)離子界面的轉(zhuǎn)移[13]。胡[14]等一些專家通過高分辨核磁共振（NMR）追蹤復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)中6Li替代7Li的鋰離子運(yùn)輸過程。隨著LLZAO相數(shù)量的增加，離子逐漸從有機(jī)部分轉(zhuǎn)移到無機(jī)部分，并且離子遷移率降低，活性離子濃度升高。由于復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)具有良好的離子導(dǎo)電率和優(yōu)異的性能,研究復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)可能為固態(tài)鋰電池的發(fā)展做出很大的貢獻(xiàn)。2實(shí)驗(yàn)介紹2.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備如下表2-1和2-2所示，分別為實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)試劑和藥品以及所用儀器設(shè)備。表2-SEQ表\*ARABIC1實(shí)驗(yàn)藥品和試劑藥品名稱分子式 藥品等級(jí)生產(chǎn)廠家導(dǎo)電炭黑C電池級(jí)TIMCALGraphite&Carbon磷酸鐵鋰LiFePO4電池級(jí)廣東科路得有限公司PVDFC2H2F2電池級(jí)天津巴莫科技股份有限公司鋰鑭鋯鋁氧Li6.25La3Zr2Al0.25O12分析純合肥科晶材料技術(shù)有限公司鋁箔Al電池級(jí)秦皇島華北鋁業(yè)有限公司鋰片Li電池級(jí)天津中能鋰業(yè)有限公司乙醇CH3CH2OH分析純天津市廣成化學(xué)試劑有限公司無水乙腈C2H3N無水級(jí)上海阿拉丁生化科技有限公司聚環(huán)氧乙烷[-CH2CH2O-]n分析純上海阿拉丁生化科技有限公司N-甲基吡咯烷酮C5H9NO分析純國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司N,N-二甲基甲酰胺C3H7NO分析純上海阿拉丁生化科技有限公司表SEQ表\*ARABIC2-2實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備儀器名稱規(guī)格型號(hào)生產(chǎn)廠家磁力攪拌臺(tái)C-MAGHS7德國艾克電子天平BT124S德國Sartorius烘箱Hs-dgg-9030A上海和晟真空干燥箱DZF-6050LMemmert手套箱2440/750/900MemmertLAND電池測(cè)試系統(tǒng)CT2001A武漢市金諾電子有限公司氬氣手套箱Super（2440）德國MBRAUNUNIlabPlus電熱鼓風(fēng)干燥箱SY101BS-2天津市三水科學(xué)儀器有限公司去離子水設(shè)備ZK-EDI-200北京中科清宇環(huán)保設(shè)備有限公司手動(dòng)壓力機(jī)T06合肥科晶材料技術(shù)有限公司電化學(xué)工作站PMC2000A遼寧儀器研究所有限公司電化學(xué)分析儀CHI600C上海辰華儀器有限公司超聲波清洗器220V-40kHz-160WWIGGENS2.2電化學(xué)性能表征2.2.1電極片的制備本文的正極材料采用了磷酸鐵鋰(LiFePO4)，其質(zhì)量比與PVDFhsv900（粘結(jié)劑）和Super-P（導(dǎo)電炭黑）分別為8：1：1。首先使用電子天平稱取0.02g的PVDFhsv900（粘結(jié)劑），放置于容量瓶中，并向容量瓶中加入0.6-0.7mL的NMP(融合劑)，然后向容量瓶中放入磁力攪拌棒，將容量瓶封口后，將其放置于磁力攪拌器上攪拌至均勻清澈透明狀（十分鐘以上）。攪拌完成后，再稱取0.02g的super.R.Li(導(dǎo)電炭黑)與0.16g的LiFePO4（磷酸鐵鋰）依次加入到容量瓶，并向容量瓶中加入0.2-0.3mL的NMP（融合劑），將容量瓶封口后并放置于磁力攪拌器上攪拌（1.5h-2h，攪拌速度先慢后快再慢）直至均勻無顆粒狀。用裁紙機(jī)裁取大小合適的鋁箔，然后將攪拌后的正極材料放置于鋁箔上，并滾壓至100um厚度，將涂好的鋁箔放入到烘箱中，并將烘箱溫度設(shè)置為100-110攝氏度范圍內(nèi)（12h小時(shí)左右取出）。將涂好并烘干的正極材料用切片機(jī)切片，切成直徑為12mm的小圓片，再用電子天平量取，并將合格的正極材料放置于樣品袋中密封保存，以便日后取用。2.2.2固態(tài)電池的組裝通常情況下的電池安裝順序?yàn)椋贺?fù)極殼-彈片-墊片-鋰片-電解質(zhì)膜-正極片-正極殼。然后使用封口機(jī)將電池封口，并置于樣品袋中保存以便后續(xù)測(cè)試使用。安裝順序如下圖2-1所示。負(fù)極殼正極殼圖SEQ圖\*ARABIC2-1電池組裝圖2.2.3電解質(zhì)離子電導(dǎo)率測(cè)試離子電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)性能的基礎(chǔ)指標(biāo)之一，若離子電導(dǎo)率過低時(shí)，不能保證鋰離子電池正常充電放電。離子電導(dǎo)率的測(cè)試過程如下：將電解質(zhì)膜置于兩塊不銹鋼片（SS）之間，組裝成一個(gè)紐扣電池，進(jìn)行EIS測(cè)試，頻率范圍為100mHz?100kHz，溫度范圍為25?55C，測(cè)得電解質(zhì)電阻R，根據(jù)下式求得電導(dǎo)率σ：σ=LRL：電解質(zhì)膜的厚度；S：電解質(zhì)膜的表面積。由阿侖尼烏斯公式可看出，電導(dǎo)率與溫度有關(guān)：σ=A?exp?EaA：指前因子；Ea：活化能；k：玻爾茲曼常數(shù)；T為溫度。對(duì)上式進(jìn)行處理可得：logσ=logA?Ea2.303?1000k該圖以對(duì)數(shù)logσ為縱坐標(biāo)，以1000/T為橫坐標(biāo)，可由斜率求得活化能Ea，Ea越小，離子遷移勢(shì)壘越低，越易遷移。2.2.4充放電性能與倍率性能測(cè)試通過對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試可獲取材料的循環(huán)性能、倍率性能、效率、比容量、比能量等信息。對(duì)磷酸鐵鋰正極材料，定義1C為170mAg-1，測(cè)試電壓為2.8?4.0V(vs.Li/Li+)，溫度為55C。測(cè)試循環(huán)性能時(shí)，以0.5C電流密度充電，1C電流密度放電，循環(huán)數(shù)周，由測(cè)試結(jié)果可獲取容量穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、充放電效率等信息。測(cè)試倍率性能時(shí)，依次以0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C倍率充放電五周。2.2.5dQ/dV曲線繪制與分析dQ/dV曲線是對(duì)充放電曲線進(jìn)行微分而獲得的曲線，曲線的峰對(duì)應(yīng)充放電曲線的平臺(tái)，代表充放電過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，這點(diǎn)同CV曲線相同。此外，電化學(xué)反應(yīng)的可逆性可以根據(jù)氧化峰和還原峰之間的電勢(shì)差來判斷，根據(jù)曲線的峰形、峰強(qiáng)度可以推測(cè)電極材料的電化學(xué)反應(yīng)活性；根據(jù)氧化還原峰的峰位置信息及其發(fā)展變化，可分析電極的極化強(qiáng)弱。本文采用dQ/dV曲線對(duì)電池的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分析，揭示固態(tài)電解質(zhì)改善電池性能的主因。3電解質(zhì)的制備和電化學(xué)性能探究有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)是由聚合物基體和鋰鹽構(gòu)成，到目前為止，最常見的有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)有聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氯乙烯(PVDC)以及單離子聚合物電解質(zhì)等其它體系。但是目前在有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體中應(yīng)用最廣泛的還是聚氧化乙烯PEO，主要還是因?yàn)槠鋵?duì)金屬鋰的穩(wěn)定性高，而且對(duì)于鋰鹽的解離能力也很優(yōu)秀。聚氧乙烯(PEO）不僅是絡(luò)合能力最強(qiáng)的高分子，也是在實(shí)驗(yàn)研究中被研究人員應(yīng)用最廣泛的聚合物電解質(zhì)基質(zhì)。PEO分子柔性聚醚鏈段能在電場(chǎng)的作用下與堿金屬離子(Li+)絡(luò)合,通過分子的熱運(yùn)動(dòng)，鋰不斷地與醚氧原子進(jìn)行“配位-解離”的過程，通過局部松弛和PEO鏈段運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了Li+的定向快速遷移,其傳輸過程如圖3-1所示。圖31離子的傳輸過程然而聚氧化乙烯（PEO）也存在一定的缺點(diǎn)，由于有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)的離子傳輸技術(shù)大多發(fā)生在無定形區(qū)，在室溫環(huán)境條件PEO在經(jīng)過沒有改性的情況下，其結(jié)晶度高，降低了離子導(dǎo)電率，大大的影響了工作電流的充放電能力。所以要降低聚氧化乙烯（PEO）的結(jié)晶度，從而提高離子的導(dǎo)電率，其中最為簡(jiǎn)單有效的方法就是加入無機(jī)物作填料，如LLZAO。3.1電解質(zhì)的制備3.1.1有機(jī)電解質(zhì)的制備制備有機(jī)電解質(zhì)的主要試劑以及藥品來自表2-1中，由于固體試劑需要其保持干燥，所以在使用前要先在60℃的真空干燥箱中干燥24小時(shí)。而LiTFSI等一些固體藥品，由于其高吸水性，它需要儲(chǔ)存在含水量小于0.1ppm,氧含量小于0.1ppm的手套箱中備用。然后稱量攪拌等一些工作要在真空手套箱中進(jìn)行。使用傳統(tǒng)的溶液澆鑄法來制備PEO-LiTFSI有機(jī)電解質(zhì)膜。PEO：LiTFSI的摩爾比為8：1-18：1，用電子天平稱取0.6gPEO和0.04g的LiTFSI放置于容量瓶中，并往里加入無水乙腈溶液10mL，加入磁力攪拌，然后封住瓶口放到磁力攪拌器上在50℃下進(jìn)行攪拌，直到攪拌成均勻透明狀。再將所得的透明狀溶液澆鑄到聚四氟乙烯（PTFE）模具上，轉(zhuǎn)移到真空干燥箱中進(jìn)行揮發(fā)。揮發(fā)完成后，將PEO-LiTFSI有機(jī)電解質(zhì)膜從模具上取出，沖成直徑為16μm的薄膜。3.1.2復(fù)合電解質(zhì)的制備在制備有機(jī)電解質(zhì)膜的基礎(chǔ)上加入LLZAO無機(jī)填料制備出復(fù)合電解質(zhì)膜，并使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持在5%-15%之間，將稱取好的LLZAO分批次加入，分別為5%，10%，15%。將其置于磁力攪拌器上攪拌大于30分鐘直至均勻，保證顆粒均勻分散。最后澆鑄到模具上，等揮發(fā)完成后，沖成直徑為16μm的薄膜。3.2電化學(xué)性能表征(a)（b）圖32（a）添加不同比例LLZAO的復(fù)合電解質(zhì)的交流阻抗圖（b）交流阻抗局部放大圖表SEQ表\*ARABIC3-1四組不同比例LLZAO的電導(dǎo)率計(jì)算結(jié)果SampleThickness(μm)Resistance(Ω)Surface(cm2)Ionicconductivity(10-3Scm-1)0%LLZAO150146.4112.0096(radius=0.8cm)0.055%LLZAO15032.0260.2310%LLZAO15016.3320.4615%LLZAO15055.0560.14電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)電化學(xué)性能最直觀、最重要的指標(biāo)。從圖3-2可以看出，空白電解質(zhì)的體相電阻是最大的，為146.4Ω，而體相電阻最小的是添加量為10%LLZAO的電解質(zhì)，為16.3Ω，LLZAO添加量為5%和10%的復(fù)合電解質(zhì)的體相電阻依次為32.03Ω和55.06Ω。綜上，可以看出當(dāng)加入適量的LLZAO時(shí)，可以降低電解質(zhì)的體相電阻，從而提高離子電導(dǎo)率；當(dāng)加入的LLZAO過量時(shí)，又會(huì)使電導(dǎo)率下降，導(dǎo)致界面阻抗的增加。造成這種現(xiàn)象的主要原因是少量的LLZAO可以降低有機(jī)電解質(zhì)基體的結(jié)晶性，減少晶界，降低電解質(zhì)內(nèi)阻，但當(dāng)無機(jī)填料過多時(shí)，會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，反而會(huì)引入較多剛性的無機(jī)/無機(jī)界面，增大電解質(zhì)的本體電阻。表3-1中，測(cè)試溫度為55℃，涂布厚度為150μm，電解質(zhì)膜表面積為2.0096cm2。從表中不難看出，添加量為10%LLZAO的電解質(zhì)電導(dǎo)率最高，為0.4610-3Scm-1，略高于添加量為5%和15%LLZAO電解質(zhì)的電導(dǎo)率0.2310-3Scm-1和0.1410-3Scm-1，明顯高于未添加LLZAO電解質(zhì)的電導(dǎo)率（0.0510-3Scm-1）。綜上所述，LLZAO的添加量占比為10%時(shí)最優(yōu)，其離子導(dǎo)電率最高。4電池的電化學(xué)性能研究4.1倍率性能測(cè)試圖41在55℃溫度下，不同LLZAO添加量的鋰電池倍率性采用添加四種不同比例LLZAO的復(fù)合電解質(zhì)組裝基于磷酸鐵鋰正極、金屬鋰負(fù)極的全固態(tài)鋰電池進(jìn)行了倍率性能分析。由圖4-1可知，未添加LLZAO的鋰電池，其倍率性能要明顯的低于添加了LLZAO的鋰電池，證明了LLZAO的添加改善了材料的倍率性能。從圖中可以看到，添加量為5%，10%和15%LLZAO的鋰電池在小電流密度下，倍率性能極其相近，而越到后面就逐漸拉開了距離，隨著電流密度的逐漸增大，容量差也逐漸拉開，在2C倍率下，添加量為10%LLZAO的鋰電池的放電比容量為50.6mAhg-1，而添加量為5%和15%的放電比容量為20.8mAhg-1和23mAhg-1。接下來對(duì)基于不同比例的電解質(zhì)的電池在特定倍率下（0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C）都進(jìn)行了充放電分析。如下圖4-2到4-5所示。圖4-2空白電解質(zhì)鋰電池在特定倍率下的充放電曲線圖在空白電解質(zhì)的鋰電池中，在0.1C倍率下的放電比容量為140.9mAh/g，0.2C倍率下的放電比容量為57.83mAh/g，0.5C倍率下的放電比容量為33.74mAh/g，1C倍率下的放電比容量為8.62mAh/g，2C倍率下的放電比容量為2.69mAh/g，容量保持率僅為2.7%。以上數(shù)據(jù)表明基于不同比例的電解質(zhì)的電池在不同倍率下的放電比容量極其不穩(wěn)定，相差較大，倍率性能也很差。圖4-SEQ圖\*ARABIC35%LLZAO鋰電池在特定倍率下的充放電曲線圖在加入了5%LLZAO之后，其倍率性能明顯變好。在0.1C倍率下的放電比容量為126.11mAh/g，之后的放電比容量依次為94.1mAh/g(0.2C)、61.5mAh/g(0.5C)、36.1mAh/g(1C)，在2C倍率下的放電比容量也有17.41mAh/g，其容量保持率為12.3%。圖SEQ圖\*ARABIC4-410%LLZAO鋰電池在特定倍率下的充放電曲線圖在加入10%LLZAO之后，在0.1C倍率性能下的放電比容量為120.4mAh/g，之后的放電比容量依次為108.1mAh/g(0.2C)、84.3mAh/g(0.5C)、60.1mAh/g(1C)、40.9mAh/g(2C)，容量保持率為30.7%。從上述數(shù)據(jù)可以看出，其放電比容量的衰減變化比較穩(wěn)定，且不同倍率下充放電平臺(tái)的電壓差也較小，在0.1C倍率性能下電壓差僅為0.2V，且隨著倍率的增大，電壓差也隨之增大，依次為0.3V、0.4V、0.6V和0.8V，具有較小的極化。圖4-SEQ圖\*ARABIC515%LLZAO鋰電池在特定倍率下的充放電曲線圖在加入15%LLZAO之后，明顯發(fā)現(xiàn)該充放電曲線平臺(tái)不穩(wěn)定，電壓差也增大了。在0.1C倍率性能下的放電比容量為150.1mAh/g，之后的放電比容量依次為126.6mAh/g(0.2C)、81.7mAh/g(0.5C)、48.9mAh/g(1C)、22.9mAh/g(2C)，容量保持率為15.5%。綜上，添加量為10%LLZAO的電解質(zhì)鋰電池倍率性能最好，充放電平臺(tái)最穩(wěn)定，容量保持率也最高，為30.7%，說明其界面穩(wěn)定性高。因此，在接下來的電化學(xué)測(cè)試中，選用添加量為10%LLZAO的復(fù)合電解質(zhì)的電池作為研究對(duì)象。4.2循環(huán)特性單位質(zhì)量或單位體積的電池所能釋放出的能量，稱質(zhì)量比能量或體積比能量，也稱能量密度，比能量由比容量和輸出電壓決定。如圖4-6所示，為基于有機(jī)電解質(zhì)與復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的電池的放電比能量的循環(huán)性能曲線，圖中用“Cyclenumber”指代循環(huán)序號(hào)，而“Disahargeenergy”指在放電比能量。電池在復(fù)合電解質(zhì)中較有機(jī)電解質(zhì)中展現(xiàn)出較好的循環(huán)穩(wěn)定性。由于電池有一個(gè)活化過程，所以，在初期，兩種電池都出現(xiàn)了能量上升的現(xiàn)象。在循環(huán)120周后，基于0%LLZAO的電解質(zhì)鋰電池的放電比能量由542.5Wh/kg衰減至496.3Wh/kg,保持率達(dá)到91.5%,而基于10%LLZAO的電解質(zhì)鋰電池的放電比能量由480.8Wh/kg上升至568.1Wh/kg，保持率達(dá)到118.2%。通過以上分析可知，基于10%LLZAO的電解質(zhì)鋰電池單位質(zhì)量所釋放出的能量衰減率要明顯低于基于0%LLZAO的電解質(zhì)鋰電池，所以復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)可以提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性圖46基于不同比例的電解質(zhì)的電池放電比能量曲線圖比容量指的是單位質(zhì)量或單位體積電池所給出的容量，稱為質(zhì)量比容量Cm（A·h/kg）或體積比容量Cv(A·h/L)。如圖4-7所示，此圖顯示了基于0%LLZAO的電解質(zhì)鋰電池和基于10%LLZAO的電解質(zhì)鋰電池放電比容量的循環(huán)特性曲線。圖中“cyclenumber”代表的是循環(huán)序號(hào)，而“Capacity”代表了放電比容量。如圖，加入了無機(jī)物的復(fù)合電解質(zhì)電池體系相比于有機(jī)電解質(zhì)電池體系展現(xiàn)了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。由于電池有一個(gè)活化過程，所以，在初期，兩種電池都出現(xiàn)了容量上升的現(xiàn)象。在循環(huán)120周之后，有機(jī)電解質(zhì)電池體系從163.7mAhg-1急速衰減到149.1mAhg-1，容量保持率91.1%，但復(fù)合電解質(zhì)電池體系從144mAhg-1平穩(wěn)上升到170.1mAhg-1,容量保持率為118.1%,并且相較于有機(jī)電解質(zhì)電池體系，整體呈上升趨勢(shì)。以上結(jié)果說明，復(fù)合電解質(zhì)相較有機(jī)電解質(zhì)，更有利于電池的循環(huán)穩(wěn)定性的提升，這點(diǎn)同比能量的測(cè)試結(jié)果一致。復(fù)合電解質(zhì)對(duì)比容量循環(huán)性能提升的主要原因是電解質(zhì)電導(dǎo)率的提高，有助于改善界面離子傳輸動(dòng)力學(xué)，促進(jìn)離子傳輸，降低電池極化，改善界面穩(wěn)定性。圖47基于不同比例的電解質(zhì)的電池放電比容量循環(huán)性能曲線庫侖效率也叫充放電效率，用放電電量與充電電量的百分比表示，是表征二次電池充放電可逆性和決定電池壽命的重要參數(shù)，庫侖效率的高低與電極的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電極/電解質(zhì)界面的穩(wěn)定性有關(guān)。如圖4-8所示，為有機(jī)電解質(zhì)和復(fù)合電解質(zhì)的庫倫效率對(duì)比圖，此圖可以看出，當(dāng)無機(jī)電解質(zhì)加入到有機(jī)電解質(zhì)中后，電池的效率波動(dòng)幅度較小，并且在循環(huán)了5周之后，庫倫效率基本上都不低于95%。雖然在初始循環(huán)效率中，復(fù)合電解質(zhì)電池體系低于有機(jī)電解質(zhì)電池體系，但是在循環(huán)13周之后，其效率逐漸升高，在后期二者并沒有明顯差距，以上結(jié)果表明，引入無機(jī)組分后，并未帶來其他副反應(yīng)，未降低電化學(xué)反應(yīng)的可逆性。圖48基于不同比例的電解質(zhì)的電池效率曲線對(duì)比圖4.3充放電性能分析對(duì)充放電曲線和dQ/dV曲線進(jìn)行分析，揭示復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)對(duì)電池性能提升的原因。由圖4-9可知，測(cè)試兩種基于不同比例電解質(zhì)電池的充放電性能，在2.8-4.0V范圍內(nèi)，以0.1C倍率恒流充放電。從圖中可以看出基于10%LLZAO電解質(zhì)電池的初始充電比容量和放電比容量分別為159mAhg-1和140mAhg-1；首次庫倫效率為95%。在循環(huán)了120周之后，其放電比容量為169mAhg-1,容量保持率為120%?；?%LLZAO電解質(zhì)電池的初始充電比容量和放電比容量分別為168mAhg-1和158mAhg-1，庫倫效率為91%。在循環(huán)了120周之后，其放電比容量為149mAhg-1，容量保持率為94%。對(duì)比兩張圖的充放電曲線，可以看出復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)電池體系相較于有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)電池體系有更好的充放電平臺(tái)，復(fù)合型電解質(zhì)電池體系的充放電平臺(tái)的電壓差要明顯小于有機(jī)電解質(zhì)電池體系的充放電平臺(tái)電壓差，說明該體系具有較好的可逆性，且隨著循環(huán)的進(jìn)行，充電平臺(tái)的電壓升與放電平臺(tái)的電壓降都較小，說明基于10%LLZAO電解質(zhì)電池具有較小的極化，電池的穩(wěn)定性較好（a）（b）圖49基于不同比例（a）0%LLZAO（b）10%LLZAO的電解質(zhì)電池的充放電性能曲線圖4.4dQ/dV曲線分析如圖4-10為兩種不同比例電解質(zhì)電池的正極材料的dQ/dV曲線對(duì)比圖。測(cè)試電壓范圍為2.8-4.0V，掃描速為0.2mV·s-1。從該曲線中我們可以得出這兩種電解質(zhì)制備成的樣品都有一對(duì)氧化峰和還原峰，分別對(duì)應(yīng)著Fe3+和Fe2+的氧化還原的過程，3.5V左右的氧化峰代表著Fe2+氧化成Fe3+，伴隨著鋰脫出的過程；3.3V左右的還原峰代表著Fe3+還原成Fe2+伴隨著鋰嵌入的過程。從圖中可以看出，復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)電池體系的氧化還原峰對(duì)稱性更好，重合度更高，說明復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)電池體系的可逆性較好。氧化峰和還原峰之間的電位差反映了電池的極化程度，復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)電池體系的峰電位差為0.13V，有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)電池體系的峰電位差為0.2V，說明前者的極化程度低。峰電流強(qiáng)度代表反應(yīng)的強(qiáng)度，前者的峰電流明顯高于后者，說明復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)電池體系具有較高的電化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度。（a）（b）圖410基于不同比例（a）0%LLZAO（b）10%LLZAO的電解質(zhì)電池的dQ/dV曲線圖5結(jié)論本文首先選用聚氧化乙烯PEO為基體，與鋰鹽LiTFSI一起制成了電解質(zhì)膜。為了提高固態(tài)鋰離子電池的電導(dǎo)率