锂电池基础科学问题(Ⅵ)——离子在固体中的输运  

Fundamental scientific aspects of lithium batteries(VI)—Ionic transport in solids

作　　者：郑浩[1] 高健[1] 王少飞[1] 李泓[1] 

机构地区：[1]中国科学院物理研究所,北京100190

出　　处：《储能科学与技术》2013年第6期620-635,共16页Energy Storage Science and Technology

基　　金：中国科学院知识创新工程方向性项目(KJCX2-YW-W26);国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB932900)

摘　　要：充放电过程中,锂离子需要在电极活性材料、电极与液态电解质接触界面产生固体的电解质层,全固态电池中的固体电解质以及导电添加剂、黏结剂、活性颗粒形成的固固界面传输。一般而言,固相内部及固相之间的离子传输是电池动力学过程中相对较慢的步骤,因此离子在固体中的传输是锂电池材料研究的重要基础科学问题。本文小结了固体离子学基础知识中关于离子在固体中的传输机制、驱动力、影响离子电导率的几种因素等方面的内容,简介了锂离子在正极、负极、固态电解质中的输运特性,讨论了内源锂和外源锂输运特性的差异以及尺寸效应对于离子输运性质的影响。Operating of lithium-ion batteries includes transport of lithium ion in anode, cathode and solid electrolyte interphase. It is important to determine the properties of ionic transport in solid state materials. In this paper, general ionic transport mechanisms in solids, driving force of ion motions, and factors affecting ionic conductivities are summarized briefly. Differences in the transport properties between intrinsic lithium ion in lattice and external lithium ion through lattice or grain boundaries and the size effect are briefly discussed as well.

关 键 词：离子 电导率 输运 锂离子电池 缺陷 扩散 

分 类 号：O646.21[理学—物理化学]