【摘 要】
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以LiNO3、Al(NO3)3?9H2O、La(NO3)3?6H2O、ZrO(NO3)2?5H2O为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Li5.95Al0.35La3Zr2O12粉体,随后加入聚乙烯醇(PVA)水溶液作为液相介质,通过冷烧结工
【机 构】
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西安建筑科技大学 材料科学与工程学院,陕西 西安 710055
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以LiNO3、Al(NO3)3?9H2O、La(NO3)3?6H2O、ZrO(NO3)2?5H2O为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Li5.95Al0.35La3Zr2O12粉体,随后加入聚乙烯醇(PVA)水溶液作为液相介质,通过冷烧结工艺制备了Li5.95Al0.35La3Zr2O12石榴石固态电解质.冷烧结工艺后采用后续热处理改善离子传导性能.采用质量体积法和电化学阻抗谱对Li5.95Al0.35La3Zr2O12石榴石固态电解质的体积密度和离子电导率进行了测试,采用XRD与SEM进行晶体结构与形貌表征.结果表明,冷烧结时间和压力对样品的晶体结构几乎没有影响.冷烧结时间过长会导致样品开裂,在15～30 min时,冷烧结时间对样品的体积密度和离子电导率影响不大,在烧结时间较短的样品中发现了杂相.提高冷烧结压力可明显提高样品的体积密度和离子电导率,在200℃、510 MPa、30 min的冷烧结条件下可以获得具有较高离子电导率(2.66×10–6 S/cm)的Li5.95Al0.35La3Zr2O12石榴石固态电解质,其晶界电阻较小.但继续增加冷烧结压力,导致热处理过程中第二相的分解和晶粒生长受到抑制,样品的体积密度和离子电导率反而下降.
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