Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2023(14))

methods. Morphology and microstructure were studied by scanning electron microscopy. The values of the specific ionic conductivity for LATP, LAGP and LLZ at room temperature, measured by impedance spectroscopy, were in the range of 10-3-10-4S/cm, which corresponds to the maximum values for solid electrolytes of the specified composition. The temperature dependence of the ionic conductivity in the range of 25-200°C was studied and the activation energy of the conductivity (0.28-0.42 eV). Based on electrochemical characteristics, synthesized solid electrolytes are promising materials for all solid-state lithium-ion batteries. Keywords: solid electrolytes, synthesis, ionic conductivity, spark plasma sintering, electrochemical impedance Acknowledgments: the article was supported from the federal budget on the topic of state assignment for Tananaev Institute of Chemistry — Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences” No FMEZ-2022-0015. For citation: Kunshina G. B., Bocharova I. V., Papynov E. K. Promising inorganic solid electrolytes with lithium-ion conductivity // Transactions of the tola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 9-14. doi:10.37614/2949-1215.2023.14.4.001 В последнее десятилетие интенсивно изучаются неорганические твердые электролиты с высокой проводимостью по иону Li+ с целью использования их в качестве мембран, композитных электродов и электролитов в твердотельных электрохимических устройствах и суперконденсаторах [1, 2]. Твердые электролиты обладают рядом преимуществ по сравнению с жидкими и полимерными материалами, так как характеризуются высокой механической прочностью, химической и термической устойчивостью. Использование твердых электролитов может существенно повысить безопасность литий-ионных аккумуляторов [3]. Перспективными с точки зрения величины ионной проводимости и стабильности считаются замещенные титанофосфаты и германофосфаты лития, твердые растворы на основе титанатов лития и лантана со структурой перовскита и представители нового семейства литийпроводящих твердых электролитов со структурой граната состава Li 7 La 3 Zr 2 O i 2 [4]. В настоящее время наблюдаются непрерывный рост числа публикаций о твердом электролите Li7La3Zr2Oi2 с момента его открытия в 2007 г. [5] и бимодальное распределение сообщений о твердом электролите Lii+xAlxTi 2 -x(PO 4)3 [6, 7], связанное с возобновившимся интересом в результате постепенного решения проблем совместимости путем создания композитных электродов (рис. 1). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 4. С. 9-14. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 4. P. 9-14. 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 202U Рис. 1. Число публикаций (WoS) по твердым электролитам LLZ (1) и LATP (2) Цель настоящей работы заключалась в разработке методов синтеза перспективных твердых электролитов Li 1 +xAlxTi 2 -x(PO 4)3 (LATP), Li 1 +xAlxGe 2 -x(PO 4)3 (LAGP) и LІ7-зхAlxLaзZr2Ol2 (LLZ), а также в комплексном изучении и сопоставлении электрохимических свойств для потенциального использования их в литий-ионных аккумуляторах нового поколения с высокой плотностью энергии. Э к сп ерим ен т ал ьн ая ч асть Для комплексного изучения механических, термических, физико-химических, электрохимических свойств синтезированных твердых электролитов широко использовали современные методы. Фазовый состав определяли с использованием дифрактометра XRD-6000 Shimadzu (CuKa-излучение, графитовый монохроматор). Т ермическую стабильность и температуру плавления исследовали методом © Куншина Г. Б., Бочарова И. В., Папынов Е. К., 2023 10