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Erschienen in: Journal of Electroceramics 1-4/2015

24.05.2015

High conductivity of mixed phase Al-substituted Li7La3Zr2O12

verfasst von: Chih-Long Tsai, Enkhtsetseg Dashjav, Eva-Maria Hammer, Martin Finsterbusch, Frank Tietz, Sven Uhlenbruck, Hans Peter Buchkremer

Erschienen in: Journal of Electroceramics | Ausgabe 1-4/2015

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Abstract

Al-substituted Li7La3Zr2O12 (LLZ:Al) was synthesized via conventional solid state reaction. Different dwell times at sintering temperature of 1200 °C led to a varying Li content in LLZ:Al which significantly affected the Li-ion conductivity. Electrochemical impedance spectroscopy and X-ray diffraction were used to characterize the sintered pellets which showed a maximum total ionic conductivity of ~3 × 10−4 S cm−1 at room temperature although the samples were composed of cubic and tetragonal LLZ:Al, with the tetragonal phase as its major phase. Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy revealed that the Li content steadily decreased from 7.5 to 6.5 Li per formula unit with increasing sintering time. The highest conductivity was observed from the sample with the lowest Li concentration at 6.5 per formula unit. Scanning electron microscopy images revealed the formation of large grains, about 500 μm in diameter, which additionally could be the reason for achieving high total Li-ion conductivity. Electrochemical tests showed that mixed phase LLZ:Al is stable against metallic Li up to 8 V.

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Metadaten
Titel
High conductivity of mixed phase Al-substituted Li7La3Zr2O12
verfasst von
Chih-Long Tsai
Enkhtsetseg Dashjav
Eva-Maria Hammer
Martin Finsterbusch
Frank Tietz
Sven Uhlenbruck
Hans Peter Buchkremer
Publikationsdatum
24.05.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electroceramics / Ausgabe 1-4/2015
Print ISSN: 1385-3449
Elektronische ISSN: 1573-8663
DOI
https://doi.org/10.1007/s10832-015-9988-7

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