晶间相对于火花等离子烧结制备LAGP固态电解质离子电导率的影响
材料科学
2025-11-18 v1 化学物理
摘要
Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 (LAGP)因其优异的空气稳定性、宽电化学稳定窗口及低成本前驱体材料，是一种极具前景的全固态电池氧化物固态电解质。然而，晶间相的存在阻碍了其离子电导性能的进一步提升，成为基于氧化物的固态电解质先进设计的主要障碍。本研究建立并量化了在不同火花等离子烧结条件下制备的LAGP片体中，晶间相及其三维形貌与所成组分对整体离子导电性能的影响。基于PEIS、XRD、3D FIB-SEM层析成像与固态MAS NMR结合DFT建模等互补技术，深入揭示了晶间区域由Li4P2O7与无序的Li9Al3(P2O7)3(PO4)2相组成。我们证明，当无序Li9Al3(P2O7)3(PO4)2相主导晶间区域组分、高度有序Li4P2O7相贡献减小时，LAGP体系在680 {\deg}C SPS制备下获得最优离子电导率。
引用
@article{arxiv.2211.06129,
title = {The Impact of Inter-grain Phases on the Ionic Conductivity of LAGP Solid Electrolyte Prepared by Spark Plasma Sintering},
author = {Sorina Cretu and David G. Bradley and Omer Ulas Kudu and Li Patrick Wen Feng and Linh Lan Nguyen and Tuan Tu Nguyen and Arash Jamali and Jean-Noel Chotard and Vincent Seznec and John V. Hanna and Arnaud Demortière and Martial Duchamp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.06129},
year = {2025}
}
备注
31 pages, 5 figures (SI, 13 pages, 12 figures)