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中国陶瓷2025年第10期:Ga-Rb-Sc掺杂对Li_7La_3Zr_2O_(12)微观结构及锂离子迁移的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:沈思奇;李芷晗;陈佳佳;袁泽宇;向兴;

单位:湖北工业大学材料与化学工程学院;湖北隆中实验室;

摘要:Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)由于优越的综合性能而备受关注,然而其离子电导率仍有待进一步提高以满足应用要求(≥10~(-3) S/cm)。对此,本研究将Ga、Rb和Sc分别掺至Li、La和Zr位点上,制备Li_(6.25+3x)Ga_(0.25)La_(3-x)Rb_xZr_(2x)Sc_xO_(12)(0≤x≤0.20),同时制备了Li_(6.25+2y)Ga_(0.25)La_(3-y)Rb_yZr_2O_(12)(0.1≤y≤0.20)进行对比,以探究Rb~+与Sc~(3+)对LLZO结构及性能的影响。实验表明,Rb~+和Sc~(3+)均能扩大晶胞参数,促进离子传导。当共掺量均为0.15 pfu时,样品的室温离子电导率最高(1.21×10~(-3) S/cm),活化能最低(0.22 eV)。

关键词:离子电导率;;固体电解质;;活化能;;微观结构;;锂离子迁移

基金资助:国家级大学生创新创业训练计划项目(202410500047);; 湖北省自然科学基金(2023AFB316);; 湖北隆中实验室自主创新项目(2022ZZ-16)