Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)
для электролита представлена на рис. 3. Число переноса иона Li+ составило 0,99, что указывает на то, что твердый электролит Li 1 , 3 Al 0 , 3 T iu (PO 4)3 является чисто ионным проводником [13]. Электронную проводимость рассчитывали по формуле ел U •S ’ где /от — ток стабилизации, A; U — приложенное постоянное напряжение, B; h — толщина таблетки; S — площадь поперечного сечения таблетки. Рассчитанное значение Оэл не превышало 5-10 -10 См/см, что на 5-6 порядков ниже величины ионной проводимости, а значит, литийпроводящая керамика Li 1 , 3 Al 0 , 3 Tiu(PO 4)3 со структурой NASICON имеет униполярный характер проводимости. Заключение Исследован процесс синтеза порошков титанофосфата лития-алюминия из пероксидных растворов. Установлено, что при температуре 800 °С образуется однофазный хорошо окристализованный Li 1 , 3 Al 0 , 3 Tiu(PO 4 ) 3 . Ионная проводимость Li 1 , 3 Al 0 , 3 T iu (PO 4)3 составила 1,9-Ш -4 См/см при комнатной температуре, а электронная не превышала 5-10 -10 См/см. Число переноса иона Li+ составило 0,99. В дальнейшем планируется использовать метод искрового плазменного спекания для получения образцов с более высокой плотностью. Список источников 1. Goodenough J. B., Hong H. Y.-P., Kafalas J. A. Fast Na+-ion transport in skeleton structures // Mater. Res. Bull. 1976. W . 11. P. 203-220. 2. NASICON-Structured Materials for Energy Storage / Z. Jian ^ t al.] // Adv. Mater. 2017. 1601925. DOI:10.1002/adma.201601925. 3. Куншина Г. Б., Бочарова И. В., Иваненко В. И. Влияние режимов термообработки на ионпроводящие свойства титанофосфата лития-алюминия // Журнал прикладной химии. 2017. Т. 90, вып. 3. С. 312-317. 4. Spark plasma versus conventional sintering in the electrical properties ofNASICON-type materials / M. Perez- Estebanez ^ t al.] // J. Alloys and Compounds. 2015. Vоl. 651. P. 636-642. 5. Microwave-assisted reactive sintering and lithium ion conductivity o f Li 1 . 3 Al 0 . 3 Tiu(PO 4)3 solid electrolyte / L. Hallopeaua ^ t al.] // J. Power Sources. 2018. Vоl. 378. P. 48-52. 6 . Composite Electrolyte for All-Solid-State Lithium Batteries: Low-Temperature Fabrication and Conductivity Enhancement / S.-D. Lee [d; al.] // ChemSusChem. 2017. W . 10. P. 1-8. DOI: 10.1002/cssc.201700104. 7. Structural and electrical properties of ceramic Li-ion conductors based on Li 1 , 3 Al 0 . 3 Tiu(PO 4 ) 3 -LiF / K. Kwatek ^ t al.] // J. European Ceram. Soc. 2020. ^ l . 40. P. 85-93. 8 . Kotobuki M., Koishi M. Preparation o f Li 1 , 5 Ab, 5 Ti 1 , 5 (PO 4)3 solid electrolyte via a sol-gel route using various Al sources // Ceram. Int. 2013. ^ l . 39. P. 4645-4649. 9. Литийпроводящие твердые электролиты на основе сложных фосфатов и оксидов: синтез и свойства / Г. Б. Куншина [и др.] // Труды КНЦ РАН. 2015. № 5 (31). С. 384-388. 10. The influence o f phosphorous source on the properties of NASICON lithium ion conductor Li 1 . 3 Al 0 . 3 Ti 1 j(PO 4)3 / X. Lu [е* al.] // Solid State Ionics. 2020. W . 354. 115417. 11. A simple and effective method to prepare dense Li 1 , 3 Al 0 , 3 Tiu(PO 4)3 solid — state electrolyte for lithium-oxygen batteries / X. Lu [еИal.] // Ionics. 2020. W . 26. P. 6049-6056. 12. Optimization of sintering process on Li 1 +xAlxTi 2 -x(PO 4)3 solid electrolytes for all-solid-state lithium-ion batteries / P.-Y. Yen [еИal.] // Ceram. Int. 2020. W . 46. P. 20529-20536. 13. Preparation of thin solid electrolyte by hot-pressing and diamond wire slicing / M. Kotobuki ^ t al.] // RSC Adv. 2019. W . 9. P. 11670-11675. References 1. Goodenough J. B., Hong H. Y.-P., Kafalas J. A. Fast Na+-ion transport in skeleton structures. Mater. Res. Bull. 1976, W . 11, рр. 203-220. 2. Jian Z., Hu Y-S., Ji X., Chen W. NASICON-Structured Materials for Energy Storage. Adv. Mater., 2017, 1601925. DOI:10.1002/adma.201601925. 3. Kunshina G. B., Bocharova I. V., Ivanenko V. I. Vliyanie rezhimov termoobrabotki na ionprovodyashchie svojstva titanofosfata litiya-alyuminiya [Influence o f heat treatment modes on ion-conducting properties 34
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz