LATP粉末和陶瓷片离子电导率对比

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2025-06-26

01、前言

LATP(锂铝钛磷酸盐,化学式 Li₁₊ₓAlₓTi₂₋ₓ(PO₄)₃)是一种基于NASICON晶体结构的固态陶瓷电解质材料,以其卓越的室温锂离子电导率(可达10⁻⁴ ~ 10⁻³S/cm)、优异的热/化学稳定性以及高达5V的电化学窗口而闻名。此外LATP硬度较高,并且制备成本便宜,无需氛围保护即可进行制备,可良好解决传统液态电池的易燃和枝晶穿透问题,被视为开发高安全性和高能量密度固态锂电池的关键候选材料之一。‌我们使用苏州利电粉末电阻测试系统FDM-1650系列设备搭配固态电解质模块,配合东华电化学工作站,分别测试LATP粉末和烧结喷金后的LATP陶瓷片的离子电导率。


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02、测试方案

①样品信息:LATP粉末、喷金处理后的LATP陶瓷片;

②测试参数:粉末:面积132.73mm2(13mm直径密封模具),取样量0.3g,使用FDM-1650设备施加压力,测试压强:100~300MPa,步进100MPa,保压300s。在对应压强下,使用电化学工作站扫描EIS,扫描频率为1MHz-1Hz。

陶瓷片:陶瓷片面积132.73mm2(13mm直径密封模具),使用FDM-1650设备施加压力,测试压强:0.15MPa,保压300s。在对应压强下,使用电化学工作站扫描EIS,扫描频率为1MHz-1Hz。







03、测试结果分析




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由以上图表可知:陶瓷片的离子电导率大于粉末的离子电导率。


04、结论

通过测试我们可以得出在100~300MPa区间,LATP粉末的离子电导率随压强增大而增大;喷金处理后的LATP陶瓷片的离子电导率大于300MPa下粉末的离子电导率。高温烧结后的陶瓷片致密度比较高,保证其有良好的离子传输性能;而喷金处理后,为陶瓷片提供了良好的电子接触。通过测试固态电解质粉末和烧结后的陶瓷片,对比其离子电导率差异,为科研人员提供新的测试方法,助力研发,加速全固态电池技术的突破与商业化进程。

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