NASICON型电解质固态锂电池负极界面稳定性研究的任务书.docx

NASICON型电解质固态锂电池负极界面稳定性研究的任务书
一、任务背景
锂离子电池（Li-ion）作为目前最普遍的可充电电池之一，具有高能量密度、长循环寿命等优点，在电动汽车、家用电器等领域得到了广泛应用。随着电动汽车领域的快速发展，对于更高性能和更安全的锂离子电池的要求越来越高。其中，固态锂离子电池因其高能量密度、较低的临界温度等特点成为了电池研究领域的热门话题之一。
固态电解质是固态锂离子电池中的关键部分之一，其能够有效避免液态电解质中的渗漏和安全隐患。在固态电解质中，NASICON（Na+SuperIonicConductor）型材料因其具有高离子传导性、良好的热稳定性和化学稳定性等优势而备受研究者青睐。然而，NASICON型电解质固态锂电池的应用还面临着一系列的问题，如在负极界面中一些不良反应会导致固态电解质的退化和电池性能的变差，这些问题亟待解决。因此，开展对固态锂电池负极界面稳定性的研究具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在探究NASICON型电解质固态锂电池的负极界面稳定性问题，明确析出负极界面的反应机理及影响因素，并寻求相应的解决方法。具体任务如下：
1.制备NASICON型电解质固态锂电池的样品库，并使用SEM、XRD等手段对样品结构、形貌等进行表征，明确其基本性质。
2.构建实验系统，控制固态锂电池负极界面条件，分析负极界面的反应机理，探究电池性能与负极界面产生的反应的关系。
3.通过实验验证和数据分析，明确影响负极界面稳定性的主要因素，如固态电解质的材料特性、负极电极表面物质、电解质质量、温度等因素。
4.根据实验结果和分析，提出相应的解决方法，如改进电解质材料、设计更稳定的负极电极结构、控制生产工艺等，以提高NASICON型电解质固态锂电池的负极界面稳定性。
三、研究内容
1.NASICON型电解质固态锂电池的样品制备与检验
a.制备NASICON型电解质固态锂电池的样品库，包括正极材料、负极材料、电解质等。
b.使用SEM、XRD等手段对样品结构、形貌等进行表征，明确样品的基本性质。
2.固态锂电池负极界面稳定性实验
a.构建实验系统，控制固态锂电池负极界面条件，分析负极界面的反应机理。
b.测试不同条件下的电池性能，如容量、循环寿命等，寻找问题所在。
3.影响负极界面稳定性的因素分析
a.通过实验验证和数据分析，明确影响负极界面稳定性的主要因素。
b.探究各影响因素的作用机理，建立对应的模型，分析其存在的问题。
4.解决方法的提出和实验验证
a.根据实验结果和分析，提出相应的解决方法，如改进电解质材料、设计更稳定的负极电极结构、控制生产工艺等。
b.针对提出的方案进行实验验证，分析其可行性，并对比各种方案的优劣。
四、预期结果
1.建立NASICON型电解质固态锂电池的负极界面稳定性测试和分析方法。
2.明确NASICON型电解质固态锂电池负极界面反应机理及影响因素。
3.提出解决方案，包括改进电解质材料、设计更稳定的负极电极结构、控制生产工艺等。
4.为NASICON型电解质固态锂电池的研究提供重要参考，为实现高效、安全、稳定的固态锂电池作出贡献。
五、研究难点
1.如何准确、全面地研究NASICON型电解质固态锂电池的负极界面反应机理，并探究对应的影响因素。
2.如何提出相应的解决方案，在保证电池性能的前提下提高NASICON型电解质固态锂电池的负极界面稳定性。
六、研究意义
1.探究NASICON型电解质固态锂电池负极界面稳定性问题的同时，为固态锂电池的研究提供重要的参考。
2.可能产生对固态电池分离膜（SEP）的交联、溶剂配合等方向的启示。
3.提出的一些解决方案有望推动固态锂电池的工业化生产，达到高效、安全、稳定的固态锂电池的目标，具有广泛的应用前景。