微波低温烧结快速制备Na1+xZr2-xFex(PO4)3陶瓷固态电解质

作者：张雪; 王军霞^*; 詹磊; 魏玉锋; 李楠; 王研; 王进

来源：功能材料, 2021, 52(07): 7215-7220.

• 微波烧结
• 固态电解质
• 磷酸锆钠(NZP)
• 离子电导率

根据NaZr2(PO4)3(简称NZP)的晶体结构特征和电荷补偿机理,通过掺入Fe3+对NZP固态电解质进行改性,采用微波烧结工艺在950℃保温1.5 h制备了Na1+xZr2-xFex(PO4)3(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)陶瓷电解质,系统研究了Fe3+掺入量对电解质的物相组成、微观形貌、相对密度以及离子电导率的影响规律。研究结果发现,利用微波烧结工艺,经950℃处理1.5 h后,成功制备出单相、致密的Na1+xZr2-xFex(PO4)3陶瓷电解质,与传统固相烧结相比,极大降低了烧结温度、缩短了制备周期。且随着Fe3+掺入量的增加,样品的相对密度增大,最大为93.8%。阻抗测试结果表明,Fe3+的掺入可提高样品的离子电导率,当Fe3+掺量为0.3～0.4,室温离子电导率约为6.5×10-6 S/cm,高温(573 K)下离子电导率达到1.56×10-3 S/cm。

• 单位
  西南科技大学