Optimization of sintering process on Li1+Al Ti2-(PO4)3 solid electrolytes for all-solid-state lithium-ion batteries

材料科学 烧结 结构精修 微观结构 锂(药物) 放电等离子烧结 介电谱 晶界 能量色散X射线光谱学 化学工程 煅烧 冶金 矿物学 扫描电子显微镜 分析化学(期刊) 复合材料 结晶学 晶体结构 物理化学 电极 医学 化学 工程类 内分泌学 生物化学 色谱法 电化学 催化作用
作者
Pei-Yi Yen,Meng-Lun Lee,Duncan H. Gregory,Wei‐Ren Liu
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier]
卷期号:46 (12): 20529-20536 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2020.05.162
摘要

In this study, a NASICON-structured Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP) powder is prepared by hydrothermal methods followed by calcination, cold pressing and post-sintering processes. The white, solid product is characterized thoroughly using powder X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) equipped with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). The conductivity of the material is measured by a impedance spectroscopy as a function of temperature. Initially, hydrothermal synthesis yields a material isostructural with the orthorhombic oxyphosphate, LiTiOPO4. EDS analysis shows that the distribution of aluminum throughout this material is uniform. A systematic study is then performed to investigate how altering the sintering parameters (such as powder pre-sintering temperature and pellet sintering temperature) affect the formation of LATP. The structure is determined by Rietveld refinement against XRD data and the effects of sintering temperature on porosity, microstructure and electrical conductivity were resolved. The experimental results show that the optimum pre-sintering and sintering temperatures of LATP powders and pellets respectively are 900 °C and 1100 °C. These conditions produce materials with the highest density (99.07% of theoretical), superior conductivity (grain-, grain boundary- and total lithium-ion conductivities of 6.57 × 10−4, 4.59 × 10−4 and 2.70 × 10−4 S cm−1, respectively) and with an activation energy for Li motion of 0.17 eV.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
乐乐应助支若蕊采纳,获得10
2秒前
果汁发布了新的文献求助10
3秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
6秒前
nglmy77完成签到 ,获得积分0
6秒前
王yuu完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
gyh应助奋斗寒松采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
Worker发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
懒得可爱发布了新的文献求助10
11秒前
陆家麟发布了新的文献求助10
12秒前
漂亮藏今发布了新的文献求助10
13秒前
小马甲应助tyj采纳,获得10
13秒前
Aliothae完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
义气严青完成签到,获得积分10
17秒前
搜集达人应助liu11采纳,获得10
17秒前
18秒前
英姑应助陆家麟采纳,获得10
20秒前
xiaohei发布了新的文献求助10
20秒前
共享精神应助有机分子笼采纳,获得10
20秒前
爆米花应助小宇子采纳,获得10
21秒前
淡淡博完成签到 ,获得积分10
22秒前
曹博发布了新的文献求助10
23秒前
墨墨发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
果汁完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
27秒前
28秒前
Owen应助舒服的画板采纳,获得10
28秒前
小邢完成签到,获得积分20
29秒前
CodeCraft应助朴实的面包采纳,获得10
30秒前
30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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6026593
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7670703
关于积分的说明 16183288
捐赠科研通 5174539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768806
邀请新用户注册赠送积分活动 1752171
关于科研通互助平台的介绍 1638066