镱掺杂LLZTO固体电解质

双重调控晶粒晶界

在LLZTO基础上进一步引入镱,实现晶粒与晶界双重调控以增大锂离子迁移瓶颈尺寸并抑制异常晶粒生长,从而提升离子电导率并制备均匀致密的电解质。

Lu, Fugang · Xu, Jiujie · Wang, Ce · Zhanguo, Liu · Xin, Yue · Xiaoming, Duan · Lin, Jincheng · Li, Xinyue · Zhang, Xinfei · 林盼盼 · 林铁松 · 何鹏

Energy Storage Materials 2024

具体参数

离子电导率
7.67 × 10⁻⁴ S·cm⁻¹
相对密度
96.2 %
临界电流密度
1.30 mA cm⁻²
稳定循环时长
4000 h
放电容量
125.4 mAh g⁻¹
容量保持率
83.2 %

技术优势

电导率提升

镱掺杂增大晶粒内锂离子迁移瓶颈尺寸,使离子电导率达到 7.67 × 10⁻⁴ S·cm⁻¹,高于未掺杂的 LLZTO。

更致密

镱掺杂抑制异常晶粒生长,且降低反应吉布斯自由能变使烧结更易完成,0.1Yb-LLZTO 相对密度达 96.2%。

耐高电流

致密结构抑制锂枝晶生长,对称电池临界电流密度达 1.30 mA cm⁻²,在 0.1 mA cm⁻² 下稳定循环 4000 小时。

应用场景