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全固态锂离子电池因为具有高安全性、循环寿命长、充放电效率高、耐高温性能好、组装简单易规模化等一系列优点,成为国内外的研究重点,并且拥有着广泛的应用前景。目前硫化物全固态锂离子电池面临的主要问题是:1、原料硫化锂要求纯度高、制备工艺复杂、价格昂贵;2、硫系Li2S-P2S5固体电解质制备工艺有待优化,锂离子电导率有待提高,界面阻抗较大,且与正极材料、负极材料直接兼容性差,甚至有副反应发生,进而降低了全固态锂离子电池的能量密度;3、正极材料与固体电解质之间存在较大的界面阻抗,在反应过程中存在元素的相互扩散,破坏了固体电解质和正极材料的结构,导致充放电效率下降,放电容量降低,循环稳定性差。本文通过共沉淀的方法制备了高纯度的硫化锂,通过高能机械球磨法制备了具有较高锂离子电导率的70Li2S-30P2S5,同时对钴酸锂正极材料进行了表面修饰,组装了全固态锂离子二次电池。采用X射线衍射、紫外光谱、红外光谱、差示扫描量热法、交流阻抗、循环伏安、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、恒电流充放电等测试手段对制备的硫化锂、固体电解质及组装的全固态电池性能进行了表征。实验结果显示:(1)通过共沉淀法制备硫化锂的过程主要经过S8→S82-→S62-→S42-→S32-→S22-→S2-的变化,过程中无其他副反应发生,经过后期离心洗涤、高温热处理(300℃),得到了较高纯度的硫化锂。(2)通过高能机械球磨60小时制备得到玻璃态固体电解质70Li2S-30P2S5,球磨时间为60小时,并且经过280℃热处理后可得到具有较高离子电导率的微晶玻璃态固体电解质。(3)通过溶胶-凝胶法在钴酸锂表面包覆了Nb2O5、Ti O2、Zr O2,包覆量在5 wt%左右。包覆后显著提高了全固态电池的放电容量和放电平台电压,常温下最大放电比容量可达112.7 m Ah/g,经过10圈循环后的容量保持率为75.6%,100℃下最大放电比容量可达138 m Ah/g,经过30圈循环后的容量保持率为91.3%,都显著高于未包覆的钴酸锂。