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Ge掺杂石榴石型Li$_7$La$_3$Zr$_2$O$_{12}$作为锂离子电池应用固体电解质的研究

材料科学 2023-08-15 v1

摘要

通过在Li位取代锗(Ge),采用传统固相反应法合成了Li74x_{7-4x}Gex_xLa3_3Zr2_2O12_{12},这增加了锂离子空位并导致电导率随xx从0.05变化至0.20而增加。利用XRD分析确认了立方相的形成。利用SEM表征研究了表面形貌与元素分布,给出了样品的平均粒径。计算了样品的密度。为确认样品中存在的官能团,进行了IR光谱研究。还研究了模量与交流导电性。在20Hz-20MHz频率范围内进行了复阻抗研究。在x=0.10x=0.10的样品中观察到离子电导率提高一个数量级。最小0.56 eV活化能与室温下7.23 x 106^{-6} S/cm的最高电导率值相关。因此室温下离子电导率的提升使该材料成为未来可持续储能设备中有前景的固体电解质。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.10483,
  title  = {Study of Ge Doped Garnet Type Li$_7$La$_3$Zr$_2$O$_{12}$ as Solid Electrolyte for Li-ion Battery Application},
  author = {Muktai Aote and A. V. Deshpande},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.10483},
  year   = {2023}
}