nasicon型固体电解质的合成与改性研究

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1、酵｜１——北画－ｉｊｇ＿＿＿３８？｜Ｋ；论文题目：ＮＡＳ瞧麵体电解质的合＾＾Ｉ脂性研究＾＾ＢｉｌＲ工程领域：１＾？５？＿学习方式：囚全日制攻读□在职攻读作者姓名：＿聲■．．学校导师？：企业导师：ｆ？？－２０－完成１７０１１２日期：Ｊ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ杨注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我

2、同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。■Ｉ学位论文作者签名：女签字日期：＞ｒ年＾月日１聲［学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可Ｗ将学位论义的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）違，＾学位论文作者签名；导师签名：ｔ１｜於ｆｆｊ签字日期：户口年＾

3、月＾日签字日期；，年月＞日＞？＾学位论文的主要创新点一ＮＡＳ、采用简单的固相法成功制备了ＩＣＯＮ型ＮａｓＺｎＳｉｓＰＯｕ固体电解质材料，在较低的合成温度下，提高了Ｎａ３化Ｓ证〇１２固体电解质材料的离子电导率。二、用不同的稀主类和非稀止类金属氧化物对ＮａｓＺｎＳｂＰＯｎ固４＋体电解质材料中Ｚｒ进斤渗杂改性，确定金属氧化物的最佳惨杂含一。量，进步改善ＮＡＳＩＣＯＮ材料的离子电导率Ｈ、制备了形貌结构较好的ＮａｓＺｒｚＳｂＰＯｕ固体电解质Ｈ维大孔材料。摘要一－ＮＡ別ＣＯＮ（ＮａＳｕｐｅｒｉｏｎｉｃ

4、Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）是类具有三维离子传输通道的无机固体电解质，又称为钢快离子导体，其母体为ＮａＺｉ）Ｐ３〇ｉ２。Ｓｉ部分取代ＮａＺｎＰ３〇ｉ２＋中的Ｐ而得到的化１＋边２ＳｉｘＰ３．ｘ〇ｉ２（ＮＺＳＰ，０９＾３）固溶体具有较高的Ｎａ电导＝率，当ｘ２时，Ｎａ边领：Ｐ〇：，可Ｗ和具有二维离子通ｉ具有较高的离子电导率－比较道的ｐＡｋＣｂ相。本文通过ＴＧ热重分析、Ｘ射线衍射技术、ＳＥＭ扫描电镜及电化学］：作站等对Ｎ姐ｒ：Ｓｉ：Ｐ〇ｉ２固体电解质材料及金属氧化物惨杂过后的ＮＺＳＰ固体电解质材料进行表征。本文分别采用固相法和

5、溶胶凝胶法制备了ＮＡ別ＣＯＮ型ＮＺ？Ｐ〇ａｓｉ间２ｃ固体电解质材料？，研究了不同烧结温度和烧结时间对固体电解质材料的微观结构和电°１１００２ｈ化学性能的影响，Ｃ烧结１。实验结果表明利用固相法在得到的Ｎａ边２化ＰＯｉ：閒体电解质材料表现出良好的电化学性能。室温下，其最高晶粒离－４－－－ｘｉＸ４ｉ子电导率和总离子电导率分别为７．４１ｉ〇Ｓｃｍ和５．８２１０Ｓｃｍ。溶胶凝胶法°’ａＺｉＰＯ１制备Ｎ３ｉ２Ｓ２ｉ２固体电解质材料的最佳烧结温度为０５０Ｃ。该温度下烧烧得到的样品具有最佳的离子电导率，其品粒离子电导率和总离

6、子电导率分别为－４－－－ｘｉｘ５ｉ４．７４ｌ〇Ｓｃｍ和２．％］〇ｓｃｍ。在上述工艺优化的基础上，采用岡相法对ＮａｓＺｎ化Ｐ〇ｉ２固体电解质进行改＝性研究＋Ｚｒ２－Ｍｘ化ＰＯ２ＭＺｎＯＭＯ。通过不問惨杂含量的金属氧化物对Ｎａ３ｙｘｉ（，ｇ，Ｌａ２〇、Ｎｄ：〇３，Ｙ２Ｏ３，Ｃｅ化和Ｎｂ：〇５等；０贫斗．５方根据电荷平衡计算而得）材料中＋４ＸＲＤ的立进巧惨杂改性、犯Ｍ、ＥＩＳ等方法对惨杂产物进行物理表征。利Ｒｊ和电化学性能测试ＲＤ＝。Ｘ衍射谱阁确化山不同金属氧化物的最佳慘杂含量为Ｘ０．１ＡＳ。在最佳接

7、杂含量条件下，本文所选金属氧化物对ＮＩＣＯＮ材料的接杂均能表现出良好的屯化学性能，Ｌａ、Ｚｎ。研究发现和Ｎｂ元素对产物有良好的惨杂改性效果。经过Ｌａ、Ｚｎ和Ｎｂ惨杂得到的固体电解质材料在室温下的离子电－４－－－－－－ｘｉ４Ｉｘ３ｉ３ｉ９．１４１０Ｓｃｍ、９５ｘ１０Ｓ１１１ｃｍ１导率分别为．１Ｃ脚．４０Ｓ，接近于０Ｓｃｍ，和是具备较高离子电导率的固体电解质材料。２－６？８采用分散聚合法制备出粒径为ｌｍ的ＰＳ微球，并＾微球为模板，利＾用共沉积法将其与Ｎａ込ｎＳｂＰＯｉｓ固体电解质材料复合，最终合

8、成ＮａｓＺｒｚＳｂＰＯｉｉ固体电解质云维大孔材料。ＩＣ关键词：钥离子电池；固体电解质；ＮＡＳＯＮ；离子电导率；惨杂ＡｂｓｔｒａｃｔＮ