LAGP体系固体电解质制备的研究.pdfVIP

第30届全国化学与物理电源学术年会 LAGP 体系固体电解质制备研究 张潇，谢凯，韩喻，王珲 （国防科大学技术大学航天科学与工程学院，长沙） 摘要：通过粉末固相二次烧结法制备了具有离子传导功能的Li O －Al O －GeO －P O 玻璃陶瓷电解质。电 2 2 3 2 2 5 解质中的主要晶相为LiGe (PO ) 。目前制备得到的样品室温电导率最高可达到2×10-4S/cm（热处理温度850℃， 2 4 3 热处理时间15h）。 A study of LAGP system solid electrolyte Zhang Xiao, Xie Kai, Han YU, WANG Hui (Aerospace science and engineering college of National University of Defence Technology, Changsha) Abstract: The lithium ion-conductive solid conductor Li O －Al O －TiO －P O was prepared by using 2 times 2 2 3 2 2 5 solid-state reaction method. The main phase of the solid conductor is LiGe (PO ) . The highest total conductivity 2 4 3 of the LAGP glass-ceramic material specimen is 2×10-4S/cm. （By crystallizing the specimen at 850 for 15h） 磷酸盐电解质是当前无机固体电解质研究的热点，原因是其合成较其他固体电解质简单、电化学性质 稳定。其中 LiTi (PO ) 和 LiGe (PO ) 都具有 LISICON 结构，当 M3+离子取代了部分Ti4+ （Ge4+ ）以后，得到 2 4 3 2 4 3 [1] Li M Ti (PO ) (M=A1，In 等)，其电导率会提高2～3 个数量级 。目前采用整体成型工艺所制备LAGP 玻 1+x x 2-x 4 3 璃陶瓷电解质体系在 850℃的热处理温度下可达到的最高室温电导率为 4.63×10-3S/cm[2] 。但是在该体系的 应用层面上，目前最大困难是整体成型工艺操作较为麻烦，整体成型工艺即是通过高温将物料熔融反应然 后将高温熔融的玻璃液体倒在模具中进行退火成型处理，这种工艺对设备和操作人员的要求较高且操作安 全性较低，在高温下很难将电解质成型为电解质薄膜，并且整体成型工艺在对大面积玻璃进行退火处理时 容易出现玻璃开裂的情况，所以不利于投入生产。 基于以上的原因本文在前人工作的基础上，继续 Li O-Al O -GeO -P O 磷酸盐体系固体电解质的制备研 2 2 3 2 2 5 究，采取与以往不同的工艺：球磨混合－高温熔融－淬冷－高温热处理－球磨－压片－高温二次热处理的 工艺来制备样品，这种工艺避免了整体成型工艺给制备带来的不便。