第 53 卷第 1 期 Vol. 53 No. 1 2023 年 2 月 Feb 2023

所属栏目：功能材料 LLZO基夹层混合固态电解质的制备及性能研究

韩琳婷，王 慧，杨晓峰*，陈志萍 （中北大学 化学与化工学院，山西 太原 030051）

摘　要：采用旋涂法在Li7La3Zr2O12（LLZO）基体上涂覆PVDF基聚合物膜，制备得到LLZO基夹层混合固态电解质，以改善LLZO与锂金属负极之间接触性差的问题。通过控制不同的旋涂转速，获得了表面光滑平整、无褶皱的聚合物膜；并从PVDF电解质溶液中双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）含量、夹层混合固态电解质放置时间及温度3个方面研究其对夹层混合固态电解质离子电导率的影响。结果表明：当m（PVDF）∶m（LiTFSI）= 4∶1时，夹层混合固态电解质离子电导率为4.40×10-5 S/cm；室温下放置20 d后，离子电导率减小至1.70×10-5 S/cm，且离子电导率随温度的升高而增大，90 ℃时为7.07×10-5 S/cm。

关键词：Li7La3Zr2O12；薄膜；旋涂法；离子电导率

中图分类号：TQ133.1　　文献标识码：A　　文章编号：1009-9212（2023）01-0054-06

Preparation and Properties of LLZO-based Sandwich Hybrid Solid Electrolytes

HAN Lin-ting, WANG Hui, YANG Xiao-feng*, CHEN Zhi-ping (School of Chemistry and Chemical Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China)

Abstract：The LLZO-based sandwich hybrid solid electrolytes were prepared by spin coating PVDF-based polymer film on Li7La3Zr2O12 (LLZO) substrate to improve the poor contact between LLZO and lithium metal cathode. By controlling different spin-coating speeds, a smooth and flat polymer film with no apparent wrinkles was obtained on the surface. The effect of LiTFSI in PVDF electrolyte solution, the placement time and temperature on the ionic conductivity of sandwiched hybrid solid electrolytes were studied. The results showed that the ionic conductivity of the sandwich hybrid solid electrolyte was 4.40×10-5 S/cm when the ratio of m(PVDF)∶m(LiTFSI) was of 4∶1. After 20 days, the ionic conductivity decreased to 1.70×10-5 S/cm at room temperature, while it increased with the increase of temperature, and the ionic conductivity was 7.07×10-5 S/cm at 90 ℃.

Key words：Li7La3Zr2O12; films; spin coating method; ionic conductivity

基金项目：山西省自然科学基金项目（201901D111138），山西省回国留学人员科研资助项目（HGKY2019069）。

作者简介：韩琳婷（1997—），女，山西长治人，硕士研究生，研究方向：无机功能材料的制备（E-mail：2448505887@qq.com）。

联 系 人：杨晓峰，教授，研究方向：功能材料的制备及性能研究（E-mail：910815504@qq.com）。

收稿日期：2022-12-09