在Li7La3Zr2O12固体电解质中改善离子导电性的最新策略
1Laboratory of Electrochemical Power Sources, Institute of High Temperature Electrochemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg 620990, Russia.
International journal of molecular sciences
|August 26, 2023
概括
化Li7La3Zr2O12 (LLZ) 固体电解质稳定了立方相,增强了全固态电池的离子导电性. 联合兴奋剂策略进一步提高了性能,降低了制造成本.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 固体电解质的高离子导电性对于全固态电池等先进的电源至关重要.
- 基于Li7La3Zr2O12 (LLZ) 石榴石的离子固体电解质非常受欢迎,因为它们具有高性能潜力.
- LLZ表现出四角形和立方形结构修改,立方相提供优越的离子导电性.
研究的目的:
- 审查用于稳定Li7La3Zr2O12 (LLZ) 的高导电性立方相的兴奋剂策略.
- 研究各种剂对LLZ固体电解质的结构,微结构和导电性质的影响.
- 突出双重和多重兴奋剂方法的好处,以提高LLZ的性能和降低生产成本.
主要方法:
- 关于Li7La3Zr2O12 (LLZ) 固体电解质的兴奋剂策略的文献综述.
- 对单元,双元和多元元素兴奋剂对LLZ相稳定性和离子导电性影响的分析.
- 检查合成方法及其对LLZ微观结构和特性的影响.
主要成果:
- 用Ga3+ (取代Li+) 或Te6+ (取代Zr4+) 实现单一注,在室温下达到~10^-3 S/cm的离子导电性.
- 双元素兴奋剂,特别是在Zr位点,对LLZ导电性产生了积极影响.
- 与Al和Ga同时替代Li/Zr和Li/La亚电晶体的联合兴奋剂在提高导电性方面被证明是有效的.
- 兴奋剂策略也导致了降低热温度和减少对昂贵兴奋剂的依赖.
结论:
- 兴奋剂是稳定Li7La3Zr2O12 (LLZ) 的立方相和增强其离子导电性的关键策略.
- 双和多方法提供协同效益,改善导电性,降低加工温度,并可能降低成本.
- 优化LLZ的兴奋剂对于开发高性能全固态电池至关重要.


