Транспортные свойства твердых электролитов на сонове литий-проводящих фаз в системах Li2O-ZrO2
Аннотация
Объектом исследования являются твёрдые электролиты на основе литийпроводящих фаз в системах Li2O-ZrO2.
Целью данной работы было провести систематическое исследование влияния на электропроводность метацирконата лития Li2ZrO3 модифицирующих добавок различного типа с перспективой дальнейшего повышения транспортных характеристик.
В качестве модифицирующих добавок были выбраны катионы Ca2+ и Zn2+, также катионы Y3+ и Nb5+.
В данной работе использовались следующие методы: методика твердофазного синтеза, метод импедансной спектроскопии, рентгенофазовый анализ и метод комбинационного рассеивания света.
В ходе данной работы был получен однофазный образец метацирконата лития. Проводимостькоторого составила 1,36·10-4 и 4,71·10-6 См·см-1 при температуре 600 и 400 ºС.
При допированииметацирконата лития двухзарядными катионами щелочноземельных металлов по литиевой подрешетке удалось увеличить проводимость на 1-2 порядка величины, вследствие образования примесных дефектов и вакансий по литию.
Среди исследованных в данной работе типов гетеровалентных замещений наиболее высокие результаты были получены при замещении катионов лития или циркония катионами более высоких степеней окисления с компенсацией заряда дефицитом лития. При этом в системах Li2+xZr1-xYxO3 иLi2-xZr1-xNbxO3 самым высоким значением проводимости обладает состав Li1.95Nb0.05Zr0.95O3: 1,28·10-2 и 9,82·10-5 См·см-1 при 600 и 400 ºС.
Целью данной работы было провести систематическое исследование влияния на электропроводность метацирконата лития Li2ZrO3 модифицирующих добавок различного типа с перспективой дальнейшего повышения транспортных характеристик.
В качестве модифицирующих добавок были выбраны катионы Ca2+ и Zn2+, также катионы Y3+ и Nb5+.
В данной работе использовались следующие методы: методика твердофазного синтеза, метод импедансной спектроскопии, рентгенофазовый анализ и метод комбинационного рассеивания света.
В ходе данной работы был получен однофазный образец метацирконата лития. Проводимостькоторого составила 1,36·10-4 и 4,71·10-6 См·см-1 при температуре 600 и 400 ºС.
При допированииметацирконата лития двухзарядными катионами щелочноземельных металлов по литиевой подрешетке удалось увеличить проводимость на 1-2 порядка величины, вследствие образования примесных дефектов и вакансий по литию.
Среди исследованных в данной работе типов гетеровалентных замещений наиболее высокие результаты были получены при замещении катионов лития или циркония катионами более высоких степеней окисления с компенсацией заряда дефицитом лития. При этом в системах Li2+xZr1-xYxO3 иLi2-xZr1-xNbxO3 самым высоким значением проводимости обладает состав Li1.95Nb0.05Zr0.95O3: 1,28·10-2 и 9,82·10-5 См·см-1 при 600 и 400 ºС.