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作者:李小慧;张小珍;刘蔚;袁其龙;汪永清;
单位:景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院;江西省教育厅无机膜材料与膜过程重点实验室;
摘要:石榴石型Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)具有高的离子电导率、宽的电化学窗口及良好的稳定性,是一种极具应用潜力的全固态锂离子电池电解质材料。本工作先通过固相法合成了Li_(7-3x)Ga_xLa_3Zr_2O_(12)(x=0、0.15、0.20、0.25)粉体,再经干压成型和高温烧结制备了固态电解质材料,主要探讨了Ga掺杂量对LLZO电解质的晶相组成、微观形貌、离子电导率及电化学窗口的影响。结果表明,未添加Ga时,在950℃保温6 h煅烧得到的LLZO为四方相结构,而Ga的引入可使LLZO在室温下获得稳定的立方结构。随着Ga掺杂量的增加,LLZO电解质的烧结密度和离子电导率呈现先升高后降低的变化趋势。其中Ga掺杂量x=0.20时,电解质具有最致密的微观结构,其离子电导率达到1.12×10~(-3) S·cm~(-1),且电化学窗口宽度显著增大。
关键词:锂离子电池;;石榴石型固态电解质;;Ga掺杂;;离子电导率
基金资助:江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ211303);; 景德镇陶瓷大学研究生创新项目(JYC202323)