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Na5YSi4O12基陶瓷固态钠电池电解质的制备及导电行为研究


徐瑶,刘立敏,周晓亮,郭炜琳,李婕,郭心如
(西南石油大学 化学化工学院,四川 成都 610500)

摘  要:钠离子固态电解质虽然已经被研究了多年,但其室温电导率低,且与有机液态电解液电导率相差一个数量级,这些缺陷成为限制其实际应用的主要障碍。为此,以Na5YSi4O12基陶瓷电解质作为研究对象,以NaNO3、YN3O9·6H2O和C8H20O4Si为原料,采用溶液辅助的固相反应法(SASSR)制备具有六方晶系结构的高性能固态陶瓷电解质Na5YSi4O12材料。研究了Na5YSi4O12(NYS)的烧结温度、保温时间与离子电导率之间的关系。研究发现,样品经1050 ℃保温6 h后的离子电导率最高为1.52mS·cm−1,活化能为0.215 eV。相比于传统的固相反应法制备的材料,电导率得到了较大的提升。其较高的电导率得益于Na5YSi4O12粉体烧结活性高和独特的3D传输通道,材料中Na+既可沿着通道传输,也可在不同的通道间进行跨越传输,从而赋予了材料较高的电导率。研究表明Na5YSi4O12是一种很有潜质的快钠离子导体。
关键词:钠离子电池;固态电解质;Na5YSi4O12;离子电导率;溶液辅助的固相反应法

  • DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2024.03.006

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