Highly Conductive Li Garnets by a Multielement Doping Strategy

化学 兴奋剂 粉末衍射 分析化学(期刊) 电导率 离子电导率 魔角纺纱 快离子导体 扫描电子显微镜 杂质 结晶学 核磁共振波谱 光电子学 电解质 物理化学 复合材料 电极 立体化学 材料科学 有机化学 色谱法
作者
Xia Tong,Venkataraman Thangadurai,Eric D. Wachsman
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:54 (7): 3600-3607 被引量:78
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.5b00184
摘要

Highly conductive Li7La3Zr2O12 (LLZ) garnet-type solid electrolytes were further optimized to improve Li-ion conduction by La(3+)-sites substitution with Ba(2+) and Zr(4+)-sites substitution with Ta(5+) and Nb(5+). Garnet-structured metal oxides of the nominal chemical compositions Li6.65La2.75Ba0.25Zr1.4Ta0.5Nb0.1O12, Li6.4La3Zr1.4Ta0.6-xNbxO12 (x = 0, 0.1, 0.2, and 0.3), and the parent LLZ, as a reference, were prepared via conventional solid-state reaction to investigate the effect of multielement doping on ionic conductivity. The phase formation, morphology, and Li ion conductivity were characterized using powder X-ray diffraction (PXRD), scanning electron microscopy, and alternating current impedance spectroscopy methods, respectively. In addition, solid-state (27)Al and (7)Li magic-angle spinning (MAS) NMR was used to study the effect of "Al doping" on the investigated multielement doped Li-stuffed garnet metal oxides. All the prepared samples obtained the cubic garnet-type structure (space group: Ia3̅d; No. 230) at 1150 °C, similar to that of cubic LLZ. Except for Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12, all the members show Al content by Al MAS NMR. However, it was not possible to detect Al-based impurity phases using PXRD in any of the investigated garnets. Among the samples investigated in this work, "Al-free" Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 demonstrated a bulk Li ion conductivity of 0.72 mS cm(-1) at 25 °C, with apparent activation energy of 0.26 eV, significantly higher than the parent LLZ.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
answer完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
细心枫叶发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
59完成签到,获得积分10
2秒前
酷炫迎波发布了新的文献求助10
2秒前
威武飞双完成签到,获得积分10
3秒前
shelly完成签到,获得积分10
3秒前
夏禾绿完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
隐形曼青应助Jdjin采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
科目三应助gcy采纳,获得10
5秒前
扶南完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
浮游应助tqs采纳,获得10
5秒前
英俊的铭应助滕擎采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科目三应助呆呆采纳,获得10
7秒前
彭于晏应助maggie11采纳,获得10
7秒前
xsy发布了新的文献求助10
7秒前
Freedom_1996发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
xjcy应助正直芒果采纳,获得10
8秒前
聪明的凝安完成签到,获得积分10
8秒前
微笑的桐发布了新的文献求助10
8秒前
sisterwenr发布了新的文献求助10
9秒前
善学以致用应助zouzhao采纳,获得30
9秒前
9秒前
9秒前
风清扬发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Chen发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Ride comfort analysis of hydro-pneumatic suspension considering variable damping matched with dynamitic load 300
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4588123
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4003732
关于积分的说明 12394936
捐赠科研通 3680328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2028598
邀请新用户注册赠送积分活动 1062082
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 948086