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中国稀土学报2024年第03期:硅掺杂石榴石型Li_7La_3Zr_2O_(12)固体电解质的制备及性能表征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄晓东;王庆伟;刘萌;金广辉;

单位:河南工业大学材料科学与工程学院;

摘要:石榴石型固体电解质Li_7La_3Zr_2O_(12 )(LLZO)因为具有高的锂离子电导率、宽的化学窗口和良好的锂金属稳定性而被广泛研究。为进一步提高其电化学性能,得到稳定立方相结构,本文采用高温固相法制备出Si掺杂LLZO (Li_7La_3Zr_(2-x)Si_xO_(12))固体电解质。探究了Si掺杂量x对烧结陶瓷片的物相组成、晶体结构、微观形貌、相对密度、锂离子电导率和电导活化能的影响。结果表明,随着Si掺杂量x的增加,Li_7La_3Zr_(2-x)Si_xO_(12)烧结陶瓷片的气孔减少,相对密度增加,锂离子电导率随着Si掺杂量x的增加呈现出先上升后下降的趋势。当Si掺杂量x=0.24时,Li_7La_3Zr_(2-x)Si_xO_(12)烧结陶瓷片的锂离子电导率达到了最大值4.86×10~(-4) S·cm~(-1),电导活化能达到了最低值为0.32 eV。

关键词:固体电解质;;Li_7La_3Zr_2O_(12);;锂离子电导率;;Si掺杂

基金资助:河南省高等学校重点科研项目计划项目(21A430009)资助