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随着现代科学技术的迅猛发展,能源短缺和环境污染问题日益突出,新型清洁能源的开发迫在眉睫。在目前的各种储能装置中,锂离子电池以其高的能量密度、长的循环寿命、小的体积和轻的质量成为综合性能最好的储能体系,已经被广泛用于便携式移动通信设备、新能源汽车等各个领域。常规锂离子电池使用的是有机液态电解质,其存在着易漏、易燃和易爆等安全隐患。新型全固态锂离子电池可以从根本上彻底解决常规锂离子电池存在的安全问题,因而成为锂离子电池研究的热点。研发全固态锂离子电池的关键在于开发电化学性能优异的固态电解质材料。近年来,反钙钛矿型结构的固态电解质因其具有较高的离子电导率、良好的热稳定性、良好的电极兼容性以及较宽的电化学窗口成为固态电解质材料研究的重点,反钙钛矿型的Li2OHBr是一种非常具有发展潜力的固态电解质,但是其离子电导率和电化学稳定性都还有待提高。因此本论文用F和C1对Li2OHBr中Br进行取代改性,通过高温煅烧熔融盐的方法合成了 Li2OHFxBr1-x和Li2OHClxBr1-x,并对改性后的材料进行了电化学性能研究。主要研究内容如下:(1)通过高温煅烧熔融盐的方法用F对Li2OHBr中的Br进行取代改性,制备出了Li2OHFxBr1-x(x=0、0.05、0.10、0.20、0.30)几种固态电解质。对制备的材料进行了 XRD表征、交流阻抗测试和恒流充放电测试。XRD测试结果表明少量F对Li2OHBr取代改性后,并没有改变材料的结构,依然属于立方晶系。交流阻抗测试表明少量F对Li2OHBr取代改性后,提高了材料的离子电导率,降低了锂离子迁移的活化能。当取代改性后的固态电解质的组分为Li2OHF0.05Br0.95时,样品无杂相,电化学性能最优,在25℃时离子电导率为1.59×10-5 S/cm;在80℃时离子电导率为 4.49X 10-5S/cm,在 170℃时离子电导率为 2.26×10-3S/cm,活化能为 0.63 eV。恒流充放电测试表明,F取代改性过的固态电解质在电流密度为0.05 mA/cm2的充放电过程中极化现象明显减弱。由于F的原子半径远小于Br的原子半径,用F原子对Br原子进行取代改性后,降低了 Br原子对锂离子通道的挤压,使锂离子的传输更为容易。因此少量F取代改性Li2OHBr后改良了其电化学性能,使其更适合做全固态锂离子电池的电解质材料。(2)通过高温煅烧熔融盐的方法用C1对Li2OHBr中的Br进行取代改性,制备出了Li2OHClxBr1-x(x=0.50、0.60、0.70、0.80、0.90)几种固态电解质,并对制备的材料进行了 XRD表征、交流阻抗测试和恒流充放电测试。XRD测试结果表明随着C1含量的增多,各个特征峰均向右偏移,当0.8<x<0.9时,样品存在着晶系的转变,逐渐从立方晶系转变成斜方晶系。交流阻抗测试表明Cl对Li2OHBr进行取代改性后,提高了材料的离子电导率,降低了锂离子传输的活化能。当电解质的组分为Li2OHCl0.8Br0.2时,样品无杂相,电化学性能最优,在25℃时离子电导率为2.00×10-5 S/cm,在80℃时离子电导率为8.61 X 10-5 S/cm,在140℃时离子电导率为1.43×10-3S/cm,活化能为0.66eV。恒流充放电测试表明,C1取代改性的固态电解质在电流密度为0.05 mA/cm2的充放电过程中极化现象明显减弱。因此,C1取代改性Li2OHBr后改良了 Li2OHBr的电化学性能,使其更适合做全固态离子电池的电解质材料。