石榴石型快速离子导体适用于全固态锂电池

与基于硫化物的固体电解质材料相比，氧化物基固体电解质材料具有几个优点，例如它们的化学稳定性和易于处理。相反，在固体电解质和电极之间形成具有低电阻的固-固界面是在具有基于氧化物的SE的固态电池中实现更好的电化学性能的另一个挑战性问题。

在这项研究中，RyojiInada和他的同事在丰桥技术大学电气和电子信息工程系开发了一种石榴石型快速离子导电氧化物作为全固态电池的固体电解质。使用开发的材料，制造并测试可充电的全固态电池。

研究小组系统研究了Li7La3Zr2O12中外来阳离子(Ba2+和Ta5+)取代对晶相，微观结构和离子导电性能的影响。为了稳定高导电性立方石榴石相，将化学式中的Li浓度固定在6.5，使得化合物的式可以表示为Li6.5La3-xBaxZr1.5-xTa0.5+xO12(LLBZTO)。

结果，在LLBZTO石榴石中，Ba和Ta含量分别为0.1和1.6，得到最高室温电导率为0.83mS/cm。随着Ba取代水平的增加，LLBZT石榴石的活化能趋于单调下降;然而，过量的Ba和Ta取代降低了电导率。

此外，他们证实LLBZTO石榴石具有宽的电化学电位窗口，因此，各种正极和负极材料可以潜在地用于构造全固态电池。我们使用气溶胶沉积法在LLBZTO上制备了TiNb2O7(TNO)薄膜电极，并使用TNO/LLBZTO/Li全固态电池样品证明了其充电和放电反应。

这些结果表明，开发的LLBZTO石榴石可以用作全固态电池中的固体电解质，并有助于实现用于大规模电源的非常安全的可充电电池，即使需要进行额外的调查以便提高固态电池的性能。研究人员进一步研究实现了高能量密度的固态电池。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！