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

در این تحقیق غشای شیشه سرامیک جدید با ساختار نوع ناسیکون و فرمول کلی (li1+x+yalxcryge2xy(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 غلظت های متفاوتی از عناصر آلومینیوم و کروم به ساختار lige2(po4)3 جهت بهبود هدایت یونی مورد بررسی قرار گرفت. جایگزینی جزئی یون های ge4+ موجود در ساختار ناسیکون با یون های al3+ و cr3+ منجربه القای مقادیر بیشتری از یون های لیتیم در حفره های خالی a2 جهت موازنه بار و همچنین تغییر در پارامترهای شبکه کریستال شد. این دو عامل باعث افزایش هدایت یونی شیشه سرامیک شد. مشخصه یابی و بررسی ساختارهای آمورف و کریستاله در این تحقیق با آزمون های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (edx)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (dsc) و طیف سنجی امپدانس مختلط (cis) انجام گرفت. بیشترین هدایت یونی برابر با8/82 iacute;103 زیمنس بر سانتی متر برای نمونه با x=0/4 و y=0/1، (li1.5al0.4cr0.1ge1.5(po4)3) که در دمای 850 درجه سانتی گراد 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.