锌掺杂Li7La3Zr2O12固体电解质材料的制备及电化学性能研究

论文摘要

石榴石型结构的Li7La3Zr2O12（LLZO）因具有较高的离子电导率及与金属锂具有电化学稳定性成为锂离子电池固体电解质材料的选择之一。但是在面向应用上,LLZO材料的锂离子电导率仍存在提升的空间。文章采用固相反应法以Li2CO3、La2O3、Zr O2、ZnO为原料合成出Li7-2xZnx La3Zr2O12（Zn-LLZO;x=0、0.01、0.03、0.05）粉体,经压制成形后在1230℃下烧结5 h。采用XRD,SEM,EIS等对烧结体的组成性能等进行测试分析。考察了Zn掺杂量对Li7La3Zr2O12烧结体微观组织和总电导率的影响。结果表明,随着Zn掺杂量增加,Zn-LLZO烧结体样品的孔隙率减少,致密度逐渐提高。当Zn掺杂量x=0.03时,Zn-LLZO样品的总电导率随Zn掺杂量的增加而逐渐提高。当Zn掺杂量进一步增加到x=0.05时,总电导率开始下降。在x=0.03时,Zn-LLZO样品的总电导率达到最大值,1.14×10-4S cm-1,电导活化能为0.27 e V。初步试验结果表明,Zn掺杂有利于制备高致密度和高电导率的Zn-LLZO固体电解质材料。

论文目录

• 1 实验
•   1.1 样品制备
•   1.2 组织性能表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 烧结体样品的物相组成
•   2.2 Zn-LLZO烧结体的微观组织形貌
•   2.3 Zn-LLZO烧结体的电化学性能
• 3 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴润平,朱琳,洪涛,朱凌云,程继贵

关键词: 锂离子电池,固体电解质,掺杂

来源: 冶金与材料 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,电力工业

单位: 合肥工业大学材料科学与工程学院,先进功能材料与器件安徽省重点实验室,桂林电器科学研究院有限公司

分类号: TQ131.11;TM912

页码: 1-3

总页数: 3

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