固态电池电解质材料测试工程师岗位招聘考试试卷及答案

固态电池电解质材料测试工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.固态电解质主要类型包括硫化物、氧化物、______和卤化物。2.离子电导率的常用单位是______。3.测试电解质离子电导率的核心方法是______。4.PEO基聚合物电解质的基体材料是______。5.硫化物电解质易与水反应生成______气体。6.石榴石型氧化物电解质的典型化学式为______（LLZO）。7.测试电化学窗口的常用方法是______。8.电解质的关键性能指标除离子电导率外，还有______和电化学窗口。9.直流极化法主要用于测试电解质的______电导率。10.固态电解质的核心作用是______正负极并传输离子。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.室温下离子电导率最高的固态电解质是（）A.聚合物B.氧化物C.硫化物D.凝胶2.EIS测试中，高频区半圆代表（）A.体相电阻B.晶界电阻C.电极反应电阻D.扩散电阻3.PEO结晶度升高时，离子电导率会（）A.升高B.降低C.不变D.不确定4.LLZO属于（）电解质A.氧化物B.硫化物C.聚合物D.卤化物5.测试电子电导率的常用方法是（）A.EISB.直流极化法C.LSVD.CV6.锂枝晶生长的主要危害是（）A.容量衰减B.短路C.热失控D.以上都是7.硫化物电解质在空气中易发生（）A.水解B.氧化C.分解D.聚合8.LSV测试的核心参数是（）A.离子电导率B.电化学窗口C.结晶度D.机械强度9.聚合物电解质中增塑剂的作用是（）A.降低结晶度B.提高电子电导率C.增加硬度D.减少离子传输10.固态电解质样品制备通常不需要（）A.球磨B.压片C.烧结D.溶解三、多项选择题（每题2分，共20分）1.固态电解质的类型包括（）A.硫化物B.氧化物C.聚合物D.卤化物2.电解质测试的关键指标有（）A.离子电导率B.电子电导率C.电化学窗口D.机械强度3.EIS可得到的参数有（）A.体相电阻B.晶界电阻C.扩散系数D.界面阻抗4.影响聚合物电解质电导率的因素有（）A.结晶度B.盐浓度C.温度D.增塑剂含量5.硫化物电解质的优点是（）A.高离子电导率B.与锂相容性好C.成本低D.稳定性好6.LSV测试注意事项有（）A.惰性电极B.低扫描速率C.避免电解质分解D.高盐浓度7.锂负极相容性测试方法有（）A.充放电循环B.原位阻抗C.原位SEMD.热重分析8.常见氧化物电解质有（）A.LLZOB.LiPONC.NMCD.LCO9.直流极化法测试电子电导率需满足（）A.样品厚度已知B.面积已知C.电压恒定D.温度稳定10.电解质样品制备步骤包括（）A.称量B.球磨C.压片D.烧结四、判断题（每题2分，共20分）1.硫化物电解质离子电导率高于氧化物（√）2.PEO室温电导率满足电池需求（×）3.EIS低频Warburg阻抗代表扩散（√）4.电化学窗口越宽，适用范围越广（√）5.卤化物稳定性优于硫化物（√）6.盐浓度越高，聚合物电导率越高（×）7.测试电导率无需考虑样品厚度（×）8.锂枝晶会导致短路（√）9.LLZO化学式为Li₇La₃Zr₂O₁₂（√）10.直流极化法仅测电子电导率（×）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述离子电导率测试原理及关键步骤答案：原理：通过EIS测试样品体相/晶界电阻（R），结合厚度（d）、面积（S），用σ=d/(R·S)计算。步骤：①样品制备（压片/烧结，致密均匀）；②电极制备（Pt等惰性电极）；③EIS测试（频率1MHz-0.01Hz，振幅10mV）；④数据拟合（等效电路得R）；⑤电导率计算。2.对比硫化物、氧化物、聚合物电解质的优缺点答案：硫化物：优点（高电导率、锂相容性好）；缺点（易水解、稳定性差）。氧化物：优点（热/化学稳定、机械强度高）；缺点（电导率低、界面阻抗大）。聚合物：优点（柔性好、成本低）；缺点（室温电导率低、结晶度影响传输）。3.如何评估电解质与锂负极的相容性？答案：①充放电循环：观察容量衰减、极化变化；②原位阻抗：跟踪界面阻抗（SEI膜阻抗）；③原位观察：SEM/光学显微镜看锂枝晶；④剥离测试：观察界面形貌（裂纹、锂沉积不均）。4.简述电化学窗口测试方法及意义答案：方法：LSV（惰性工作电极+锂参比/对电极，0.1mV/s扫描），电流突增区间为窗口。意义：判断电解质在工作电压内是否稳定，避免分解导致性能下降/安全问题，匹配正负极电压范围。六、讨论题（每题5分，共10分）1.固态电解质的主要挑战及解决思路答案：挑战：①电导率不足（聚合物/氧化物室温低）；②界面阻抗大；③锂枝晶；④加工难（硫化物水解）。解决：①电导率：硫化物掺杂、氧化物晶界修饰、聚合物增塑；②界面：涂层（氧化物涂硫化物）、原位SEI；③锂枝晶：复合电解质（陶瓷-聚合物）、交联聚合物；④加工：惰性气氛处理硫化物、低温烧结助剂。2.复合电解质（陶瓷-聚合物）的优势及测试注意事项答案：优势：①结合陶瓷高电导率与聚合物柔性；②降低界面阻抗；③抑制锂枝晶；④拓宽窗口。注意：①样品均匀性（避免陶瓷团聚）；②界面结合（无空隙）；③温度控制（聚合物相敏感）；④阻抗拟合（多半圆等效电路）。答案汇总一、填空题1.聚合物2.S/cm3.交流阻抗谱（EIS）4.聚氧化乙烯（PEO）5.硫化氢（H₂S）6.Li₇La₃Zr₂O₁₂7.线性扫描伏安法（LSV）8.电子电导率9.电子10.隔离二、单项选择题1.C2.A3.B4.A5.B6.D7.A8.B9.A1