ورود
مقالات فارسیISIکنفرانسهاژورنالها

ساخت شیشه- سرامیک هادی یون لیتیوم با هدایت یونی بالا برای ساخت باتری‌های لیتیوم- اکسیژن و یون- لیتیوم تمام جامد

محل انتشار: فصلنامه مواد پیشرفته در مهندسی، دوره: 36، شماره: 1
سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 471

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:
https://civilica.com/doc/1155616

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAME-36-1_004

تاریخ نمایه سازی: 2 اسفند 1399

چکیده مقاله:

در این تحقیق غشای شیشه- سرامیک جدید با ساختار نوع ناسیکون و فرمول کلی (Li1+x+yAlxCryGe2-x-y(PO4)3, x+y=0/5) با روش انجماد سریع شیشه مذاب و تبدیل به شیشه- سرامیک از طریق عملیات حرارتی، سنتز و اثر اضافه نمودن غلظت‌های متفاوتی از عناصر آلومینیوم و کروم به ساختار LiGe2(PO4)3 جهت بهبود هدایت یونی مورد بررسی قرار گرفت. جایگزینی جزئی یون‌های Ge4+ موجود در ساختار ناسیکون با یون‌های Al3+ و Cr3+ منجربه القای مقادیر بیشتری از یون‌های لیتیم در حفره‌های خالی A2 جهت موازنه بار و همچنین تغییر در پارامترهای شبکه کریستال شد. این دو عامل باعث افزایش هدایت یونی شیشه- سرامیک شد. مشخصه‌یابی و بررسی ساختارهای آمورف و کریستاله در این تحقیق با آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و طیف سنجی امپدانس مختلط (CIS) انجام گرفت. بیشترین هدایت یونی برابر با8/82Í10-3  زیمنس بر سانتی‌متر برای نمونه با x=0/4 و y=0/1، (Li1.5Al0.4Cr0.1Ge1.5(PO4)3) که در دمای 850 درجه سانتی‌گراد برای مدت 8 ساعت کریستاله گردید، حاصل شد. این نمونه همچنین کمترین انرژی اکتیواسیون معادل با 267/0 الکترون ولت را از خود نشان داد.  

کلیدواژه ها:

Solid electrolyte ، NASICON-type glass-ceramic ، Lithium ion conductor ، Lithium-air battery ، All-solid-state battery ، الکترولیت جامد ، شیشه- سرامیک نوع ناسیکون ، غشای هادی یون لیتیوم ، باتری ‌لیتیوم- اکسیژن ، باتری یون- لیتیوم تمام جامد.

نویسندگان

محمد ایل بیگی

۱- Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Arak University, Arak, Iran

علیرضا فضلعلی

۱- Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Arak University, Arak, Iran

مهدی کزازی

۲- Department of Materials Engineering, Faculty of Engineering, Malayer University, Malayer, Iran

امیر حسین محمدی

۳- Institute of Research in Chemical and Petroleum Engineering (IRGCP), Paris Cedex, France۴- Department of Mines, Metallurgy and Materials Engineering, Faculty of Science and Engineering, Laval University, Quebec (QC), G۱V ۰A۶, Canada۵- Department of Che

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • 1. Feng, J. K., Lu, L., and Lai, M. O., “Lithium ...
  • 2. Kim, J. G., Son, B., Mukherjee, S., Schuppert, N., Bates, ...
  • 3. Kraytsberg, A., and Ein-Eli, Y., “Review on Li-Air Batteries, Opportunities, ...
  • 4. Dudney, N. J., “Solid-State Thin-Film Rechargeable Batteries”, Materials Science and ...
  • 5. Geng, H. X., Mei, A., Dong, C., Lin,Y. H., and ...
  • 6. Kobayashi, Y., Seki, S., Yamanaka, A., Miyashiro, H., Mita, Y., ...
  • 7. Schwenzel, J., Thangadurai, V., and Weppner, W., “Developments of High ...
  • 8. Zhang, M., Takahashi, K., Uechi, I., Takeda, Y., Yamamoto, O., ...
  • 9. Knauth, P., “Inorganic Solid Li Ion Conductors: An Overview”, Solid ...
  • 10. Aleshin, G. Y., Semenenko, D. A., Belova, A. I., Zakharchenko, ...
  • 11. Yao, X. L., Xie, S., Nian, H. Q., and Chen, ...
  • 12. Kotobuki, M., Hoshina, K., and Kanamura, K., “Electrochemical Properties of ...
  • 13. Kun, H., Chengkui, Z., Yanhang, W., Bin, H., Xianyin, Y., ...
  • 14. Sun, Y., “Lithium Ion Conducting Membranes for Lithium-Air Batteries”, Nano ...
  • 15. Maldonado-Manso, P., Losilla, E. R., Martı´nez-Lara, M., Aranda, M., Bruque, ...
  • 16. Svitanko, A. I., Novikova, S. A., Safronov, D. V., and ...
  • 17. Fu, J., “Fast Li+ Ion Conduction in Li2O-(Al2O3 ,Ga2O3)-TiO2-P2O5 Glass ...
  • 18. Chowdari, B. V. R., SubbaRao, G. V., and Lee, G. ...
  • 19. Kun, H., Yanhang, W., Chengkui, Z., Huifeng, Z., Yonghua, L., ...
  • 20. Aono, H., Sugimoto, E., Sadaoka, Y., Imanaka, N., and Adachi, ...
  • 21. Xu, X., Wen, Z., Gu, Z., and Lin, Z., “High ...
  • 22. Xu, X., Wen, Z., Gu, Z., Xu, X., and Lin, ...
  • 23. Zhang, P., Wang, H., Si, Q., Matsui, M., Takeda, Y., ...
  • 24. Thochom, J. S., and Kumar, B., “Composite Effect in Superionically ...
  • 25. Chung, H., and Kang, B., “Increase in Grain Boundary Ionic ...
  • 26. Zhang, M., Huang, Z., Cheng, J., Yamamoto, O., Imanishi, N., ...
  • 27. Liu, Z., Venkatachalam, S., and Wüllen, L., “Structure, Phase Separation ...
  • 28. Safanama, D., Damiano, D., Prasada Rao, R., and Adams, S., ...
  • 29. Leo, C. J., Chowdari, B. V. R., Subba Rao, G. ...
  • 30. Jadhav, H. S., Cho, M., Kalubarme, R. S., Lee, J., ...
  • 31. Xu, X. X., Wen, Z. Y., Wu, X. W., Yang, ...
  • 32. Thokchom, J. S., Gupta, N., and Kumar, B., “Superionic Conductivity ...
  • 33. Zhu, Y., Zhang, Y., and Lu, L., “Influence of Crystallization ...
  • 34. Irvine, J. T. S., Sinclair, D. C., and West, A. ...
  • 35. Thokchom, J. S., and Kumar, B., “The Effects of Crystallization ...
  • 36. Fu, J., “Fast Li Ion Conducting Glass Ceramics in the ...
  • 37. Goharian, P., Aghaei, A. R., EftekhariYekta, B., and Banijamali, S., ...
  • 38. Goharian, P., EftekhariYekta, B., Aghaei, A. R., and Banijamali, S., ...
  • 39. Hongping, C., Haizheng, T., Qide, W., and Xiujian, Z., “Thermal ...
    • نمایش کامل مراجع