固态锂电池十年（2011—2021）回顾与展望

吴敬华, 杨菁, 刘高瞻, 王脂胭, 张秩华, 俞海龙, 姚霞银, 黄学杰

Review and prospective of solid-state lithium batteries in the past decade （2011—2021）

Jinghua WU, Jing YANG, Gaozhan LIU, Zhiyan WANG, Zhihua ZHANG, Hailong YU, Xiayin YAO, Xuejie HUANG

表3 不同类固体电解质的离子电导率以及制备方法

Table 3 The ionic conductivities of different kinds of solid state electrolytes prepared by different methods

电解质种类 电解质分子式 离子电导率/(S/cm) 制备方法 文献 NASICON结构 Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 1.0×10-3 溶胶-凝胶法 [114] Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 6.22×10-4 喷雾干燥法 [115] Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 1.21×10-3 液相法 [116] Li1.35Al0.35Ge0.2Ti1.45(PO4)3 1.58×10-3 固相法 [117] Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3-7.5 wt% TiO2 1.07×10-3 固相法 [118] 石榴石结构 Li6.55La3Zr2Ga0.15□0.30O12 1.3×10-3 溶胶-凝胶法/氧气烧结 [119] Li6.20Ga0.30La2.95Rb0.05Zr2O12 1.62×10-3 固相法 [120] Li6.25Ga0.25La3Zr2O12 1.46×10-3 固相法 [121] Li6.25Fe0.25La3Zr2O12 1.38×10-3 固相法 [122] Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12 8.4×10-4 固相法 [123] Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12 1.02×10-3 固相法 [124] Li6.65Ga0.15La3Zr1.90Sc0.10O12 1.8×10-3 溶胶-凝胶法 [125] Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12 1.0×10-3 快速高温烧结法 [126] 钙钛矿结构 Li0.375Sr0.4375Hf0.25Ta0.75O3 3.8×10-4 固相法 [127] Li0.38Sr0.44Hf0.3Ta0.7O2.95F0.05 4.8×10-4 固相法 [128] Li-P-S体系 Li3PS4 1.6×10-4 液相法 [53] Li7P2S8I 6.3×10-4 固相法 [54] Li7P3S11 1.7×10-2 热压法 [55] Li7P3S11 1.5×10-3 液相法 [56] Li11-x M2-x P1+x S12体系 Li10GeP2S12 1.2×10-2 固相法 [57] Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3 2.5×10-2 固相法 [58] Li9.54Si1.74P1.44S11.4Cl0.3O0.3 (28±3)×10-3 固相法 [59] Li10SnP2S12 7×10-3 固相法 [60] Li6PS5X体系 Li5.5PS4.5Cl1.5 (12.0±0.2)×10-3 固相法(真空) [64] Li5.3PS4.3ClBr0.7 24×10-3 固相法(真空) [65] Li6.6P0.4Ge0.6S5I (18.4±2.7)×10-3 固相法(真空) [66] Li6.6Si0.6Sb0.4S5I 24×10-3 固相法(真空) [67] 聚合物 PVDF-LiClO4 2.03×10-4 涂布 [72] PVDF-HFP-[Li(DMF)3][TFSI] 1.55×10-3 浇铸 [73] PEGDMA-LiTFSI 2.85×10-4 (60 ℃) 紫外光辐照 [91] PVCA-LiDFOB 9.82×10-5 (50 ℃) 原位聚合 [75] PPC-LiTFSI 3×10-4 涂布 [76] TEGDME-PEO-NC-LiClO4 10-4 涂布 [81] PE-PEO cross-linked >1.0×10-4 浇铸 [82] PEO-LiTFSI-PI 2.3×10-4 模板浇铸 [83] PEO-LiTFSI-PE 1.54×10-4 (60 ℃) 浇铸 [84] PEGMEA-LiTFSI-(PE-PMMA-PS) 4.53×10-5 ( 60 ℃) 隔膜原位热固化 [85] PEO-LiTFSI-LLTO 2.04×10-4 浇铸 [129] PAN/LiClO4∶LLZTO 1.18×10-3 静电纺丝 [90] 卤化物 Li3InCl6 1.49×10-3 固相法(真空) [130] 2.04×10-3 液相法 [110] Li3YCl6 0.51×10-3 固相法(真空) [105] 1.25×10-3 铵辅助合成法 [44] Li3YBr6 3.3×10-3 固相法 [131] Li3ScCl6 3×10-3 固相法(真空) [132] Li2Sc2/3Cl4 1.5×10-3 固相法 [133] Li3Y0.1In0.9Cl6 1.26×10-3 固相法(真空) [134] Li3YBr3Cl3 7.2×10-3 热压法 [135] Li2.5Y0.5Zr0.5Cl6 1.4×10-3 固相法(真空) [106] Li3YBr5.7F0.3 1.8×10-3 固相法(真空) [136]