Przejdź do treści

Lithium mobility along conduction channels of ceramic LiTa2PO8

Uważa się, że w nowej generacji akumulatorów litowo-jonowych ciekły elektrolit został zastąpiony jego stałym odpowiednikiem. Niedawno pojawił się nowatorski przewodnik litowo-jonowy na bazie tlenków metali – LiTa2PO8. Ze względu na wysoką wartość przewodności objętościowej wynoszącą około 10−3 S∙cm−1, uważa się, że jest on potencjalnym kandydatem do zastosowania jako elektrolit stały w technologii akumulatorów całkowicie półprzewodnikowych. W tej pracy badamy ceramikę LiTa2PO8 syntetyzowaną konwencjonalną metodą reakcji w stanie stałym z nadmiarem substratu zawierającego lit, aby zrekompensować utratę Li+ podczas spiekania. Właściwości ceramiki LiTa2PO8 badano za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD), spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego z wirowaniem pod magicznym kątem 6Li i 31P (MAS NMR), termograwimetrii (TG), skaningowej mikroskopii elektronowej ze spektroskopią dyspersyjną energii (SEM/EDS), impedancji spektroskopii (IS), techniki polaryzacji potencjostatycznej DC i metody gęstości. Odnosząc się do wyników eksperymentalnych, zwiększenie zawartości Li+ powyżej stechiometrycznej powoduje obniżenie całkowitej przewodności jonowej. Przedstawiono i omówiono przyczyny degradacji oraz korelacje pomiędzy mikrostrukturą, składem fazowym i przewodnictwem jonowym. Spektroskopię MAS NMR wykorzystano do wyjaśnienia wysokiej przewodności jonowej w masie ceramiki LiTa2PO8. Maksymalna wartość całkowitego przewodnictwa jonowego, 4,5 × 10−4 S∙cm−1, została uzyskana dla próbki w temperaturze pokojowej bez nadmiaru źródła Li+. 

Artykuł:

Journal of the European Ceramic Society

Autorzy z PW:

Jan Nowiński, Konrad Kwatek, Wioleta Ślubowska-Walkusz, Ewa Kwiatkowska, Agnieszka Krawczyńska

Rok wydania: