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 BV]
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
sw完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Jyu发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
vincenzo发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
追寻的问玉完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
JamesPei应助雇凶暗杀蛋饺采纳,获得10
2秒前
2秒前
无头骑士发布了新的文献求助10
3秒前
郝天鑫完成签到,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助Isaiah采纳,获得10
5秒前
六瓶瓶发布了新的文献求助10
5秒前
发嗲的黑夜完成签到,获得积分10
5秒前
zzzzz完成签到,获得积分10
5秒前
Ain发布了新的文献求助10
6秒前
Linkkk发布了新的文献求助10
7秒前
charint发布了新的文献求助10
7秒前
充电宝应助无魇采纳,获得10
7秒前
蛋蛋完成签到,获得积分10
8秒前
今后应助dhn采纳,获得10
8秒前
碧蓝指甲油完成签到,获得积分10
9秒前
饱饱完成签到,获得积分20
9秒前
Arthur完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
典雅的依秋完成签到,获得积分10
10秒前
充电宝应助风中的芷蕾采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
轻风发布了新的文献求助10
15秒前
知来者发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
星辰大海应助甜甜的平蓝采纳,获得10
16秒前
学术飞舞发布了新的文献求助10
16秒前
赵利佳发布了新的文献求助10
17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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6412483
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231502
关于积分的说明 17470575
捐赠科研通 5465175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887593
邀请新用户注册赠送积分活动 1864347
关于科研通互助平台的介绍 1702927