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文献综述
摘要：硼氢化锂（）作为一种新型固态电解质，拥有锂离子电导率高；对金属锂具有良好的稳定性，晶界电阻低；电化学窗口比较宽（gt;5Vvs.Li/Li ）等优势，因此在新一代全固态锂离子电池中有极好的前景。虽然硼氢化锂固体电解质具有以上各种优势，但是其相变温度过高（390K），低温相（LT）电导率低（），阻碍了其在实际中的应用。在无机固体电解质中，硫化物固体电解质种类繁多，低温下具有较高的锂离子电导率且已有实际应用。因此，考虑将硼氢化锂与硫化物复合以消除两者不足，制备可应用于商业的固态电解质是一个很有前景的选择。本文综述了目前已开发的部分固态电解质以及目前已有的对硼氢化锂的研究，旨在明确硼氢化锂应用中的关键问题以及其与硫化物复合制备固态电解质的可行性。
关键词：硼氢化锂；硫化物；固态电解质；电导率。
Abstract：As a new type of solid electrolyte, Lithium borohydride (), has has a distinct advantage:high conductivity of lithium ion; perfect compatibility with metallic lithium, lowboundary resistance; wide electrochemical window (gt;5V vs. Li/Li ) Therefore, it has an excellent prospect in the new generation of all solid state lithium ion batteries. Although the lithium borohydride solid electrolyte has the above various advantages, its phase transition temperature is too high (390K), and the low temperature phase (LT) conductivity is low (), hindering Its application in practice. Among inorganic solid electrolytes, there are many kinds of sulfide solid electrolytes, and have high lithium ion conductivity at normal temperature and have been put to practical use. Therefore, considering the complexation of lithium borohydride with sulfide to eliminate both disadvantages, it is a promising option and can be applied to commercial applications. This paper reviews some of the solid electrolytes that have been developed and the existing research on lithium borohydride. The purpose of this paper is to clarify the key issues in the application of lithium borohydride and the feasibility of preparing solid electrolytes with sulfides.
Keywords：；Sulfide；Solid electrolyte；conductivity
引言
目前，全球大约80%的能源消耗依赖于不可再生的化石燃料，这引发了严重的环境、气候和健康安全等问题。德国2018年开始禁止不满欧Ⅵ排放标准的柴油发动机汽车驶入市中心，并将在2030年禁止销售内燃机汽车，法国则将在2040年禁止销售内燃机汽车，我国也有计划和国际同轨。如何改善能源结构，发展新的能源体系，是人类社会可持续发展所面临的重大挑战。发展二次电池是解决这些问题的有效途径之一，当前主要使用的二次电池包括铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。由于人类日益增强的环保意识，镉、铅等有毒金属的使用受到限制。锂二次电池能够满足环保要求，且其具有工作电压高能量密度大、自放电率低、循环寿命长、无记忆效应、环境污染小等优点，因此成为有力的二次电池候选者。锂二次电池在手机，笔记本电脑，数码相机，和平板电脑的应用促进了全球通信的发展。
电解质作为电池的重要组成部分，在正、负极之间起着传输离子的作用，选择合适的电解质是提高电池功率密度、能量密度、长循环寿命，降低电池内阻，并保证其安全性的关键所在[1]。电解质一般包括液体电解质、凝胶电解质和固态电解质。目前，商业化的电池主要采用有机液态电解质作为传输导锂的介质，但有机液态电解质自身具有挥发性和可燃性，从而在电池充放电的过程中存在着安全隐患[2-3]。与有机液态电解质相比，固体电解质具有明显的特点和优势，固体电解质不含液体成分，可有效避免泄漏引起的安全问题。在组装成电池时，固体电解质可取代电解液和隔膜，简化电池结构同时降低成本。采用固体电解质时，电池工作温度范围宽、工作电压高、具有更高的能量密度[4]。固体电解质材料在取代电解液进行传输导锂的过程中能够起到抑制锂枝晶生长防止正负极短路的作用。同时固体电解质化学稳定性和电化学稳定性好、能够降低电池的自放电现象、降低电解质的分解程度、提升电池的循环寿命[3,5]。因此，寻找稳定的固体电解质材料代替易燃的有机液体电解质，并组装成全固态电池可以有效解决锂离子电池的安全问题，成为了当前锂电池研究的热点方向之一。
固体电解质概述
固体电解质又称超离子导体( Super Ionic Conductor) ,具有较高的离子导电率(一般要求gt;)和低的电子导电率,低的活化能(Elt;0.5eV ) ,在电化器件、高能量密度电池、高效转化关系等诸多领域中有潜在的使用前景,已引起人们的广泛关注。
按照电解质材料组成的分类，固体电解质包括无机固态电解质和有机聚合物固体电解质。无机固体电解质材料按照其物质结构可以分为晶态固体电解质和非晶态（玻璃态）固体电解质[11-12]。
2.1 有机聚合物固态电解质
固态聚合物电池可近似看作是将盐直接溶于聚合物中形成的固态溶液体系，其主要性能由聚合物、锂盐和各种添加剂共同决定。对于锂盐的选择实际上就是对阴离子的选择，在非质子、低介电常数的聚合物溶剂中，阴离子的电荷密度和碱性等性质对聚合物电解质的形成起到重要作用[6]。
