Фазообразование на границе раздела твердый электролит Li7La3Zr2O12 | Li-In сплав в анодном полуэлементе литиевого источника тока

Лялин Ефим Дмитриевич

Аннотация


В состав выпускной квалификационной работы входят:
- пояснительная записка 71 с., 27 рис., 3 табл., 62 источника.
ТВЕРДОФАЗНЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА, ГРАНИЦА ЭЛЕКТРОД | ТВЁРДЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ, Li-In СПЛАВ, МЕТОД ВАРКИ, МЕТОД IN-SITU, ЛИТИЙ-ИОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ.
Целью данной работы являлось получение In-Li сплава, исследование смачиваемости In-Li сплавом твердых электролитов на основе Li7La3Zr2O12 и возможности его использования в качестве анода для уменьшения межграничного сопротивления в полностью-твердофазном источнике тока.
Полученные Li-In сплав и твердые электролиты исследовали с помощью рентгенофазового анализа (РФА), растровой электронной микроскопии (РЭМ), атомно-силовой микроскопии (АСМ), рамановской спектроскопии.
Синтез твердых электролитов был проведен по золь гель методике. Li-In сплав получали двумя методами: варки и in-situ. Смачиваемость металлическим In поверхности твердых электролитов исследовали с помощью высокотемпературного оптического дилатометра. Поверхность сплавов была изучена с помощью РЭМ, РФА и АСМ. Сбор симметричных ячеек с Li и Li-In сплавом осуществляли в боксе с атмосферой Ar. Методом импедансной спектроскопии было определено сопротивление исследуемых электролитов и симметричных ячеек. Собранные Li-In|LLZcomp|Li-In ячейки исследовали методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического циклирования.
Согласно данным структурного анализы было установлено, что на границе LLZcomp | Li-In не образуются примесные фазы, ведущие к снижению целевых характеристик ячеек. Использование Li-In сплава в качестве анода позволило снизить межграничное сопротивление с твердым электролитом на несколько порядков. Полученные результаты могут быть в дальнейшем использованы для создания полностью-твердофазных источников тока с Li-In анодом.