Li4-xGe1-xPxO4：一种用于全氧化物微电池的潜在固态电解质
材料科学
2020-10-07 v1 应用物理
摘要
用于锂离子电池的固态电解质正吸引越来越多的关注，因为它们允许构建更安全的电池，也可使用锂金属负极。本文研究了锂超离子导体（LISICON）家族中的一种化合物，即 Li4-xGe1-xPxO4（LGPO）。通过脉冲激光沉积制备薄膜，并将其电学性质与陶瓷片进行比较。对微观结构的详细表征表明，薄膜在较高温度下可完全结晶沉积，在室温下也可部分非晶态沉积。电导不受晶界存在、暴露于空气或锂缺陷的强烈影响。采用第一性原理分子动力学模拟计算了理想 LGPO 晶体中锂离子扩散分布及不同温度下的电导率。模拟给出了无缺陷晶体的电导率上限，在 300 度时处于 10-2 S cm-1 量级。薄膜制备的简便性，以及室温下几微 S cm-1 量级的锂离子电导率，使 LGPO 成为一种极具吸引力的薄膜全固态全氧化物微电池电解质材料。
引用
@article{arxiv.2010.02608,
title = {Li4-xGe1-xPxO4 a potential solid-state electrolyte for all-oxide microbatteries},
author = {E. Gilardi and G. Materzanini and L. Kahle and M. Doebeli and S. Lacey and X. Cheng and N. Marzari and D. Pergolesi and A. Hintennach and T. Lippert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02608},
year = {2020}
}