Al稳定立方相Li7La3Zr2O12固态电解质的场助烧结制备

作者：阳敦杰; 陈斐; 李君阳; 张艳华; 沈强; 张联盟

来源：陶瓷学报, 2018, 39(01): 24-28.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2018.01.005

• 固体电解质
• LLZO
• 场助烧结
• 离子电导率

石榴石型结构的固态电解质Li7La3Zr-2O12(LLZO)因其良好的力学性能、化学稳定性、高离子电导率等特点有着广阔的应用前景。Li7La3Zr-2O12(LLZO)具有四方相和立方相两相,其中立方相比四方相有更高的离子电导率(10-3 S/cm)。本文利用场助烧结的制备方法,通过在Li7La3Zr-2O12(LLZO)体系中掺杂Al3+来稳定立方相的生成,制备了高离子电导、高致密的立方相Li7La3Zr-2O12(LLZO)电解质,探究了Al3+在立方相LLZO中的存在形式。实验采用FESEM、XRD、NMR和交流阻抗等方法研究了固体电解质的表面形貌、物相、Al3+的存在形式及离子电导率。实验结果表明,在1150℃烧结温度下,Al2O3含量为1.5wt.%时,LLZO在室温下具有最高的离子电导率5.7×10-4 S/cm,Al位于LLZO晶粒中取代四面体中的Li,且相对密度约为99.8%。

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学