电池行业解决方案

Battery Solutions

评估硫化物固体电解质的机械特性与离子电导率之间的关系

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近年来,基于高安全性和高能量密度的特性,全固态电池作为新一代电池技术正迎来研究热潮。其中,兼具高成型性与高离子电导率的硫化物系固体电解质备受瞩目。然而,关于其压制工艺及压制后压力特性的深入研究仍较为匮乏。


在本应用案例中,我们将为您介绍使用粉末阻抗测试系统评估固体电解质机械特性与离子电导率关系的具体案例。


测量对象

■ Li6PS5Cl 硫银锗矿

■ 制造商・粒径差异:A公司 1 μm,B公司 8 μm

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测量条件

■ 重量:200 mg

■ 压力条件:1 MPa~764 MPa(任意间隔设置11个测量点)

■ 等待时间:60 s

■ 可测频率:4 Hz~5 MHz

■ 信号电平:CV 0.1 V

■ 电极直径:φ10 mm

注:厚度测量在压力条件127 MPa以下超出规格范围,仅供参考。

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测量结果

奈奎斯特图比较(选取部分展示)


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通过奈奎斯特图的圆弧与X轴的交点(总电阻R),可知不同厂商(不同粒径)之间的差异。B公司生产的材料总电阻更低。


离子电导率与压密评估同步


用基于奈奎斯特图计算的总电阻R绘制图表。


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■ B公司材料具有高离子电导率,但在高压力区域离子电导率会降低。

■ 在本次同类对比中,可知B公司材料因堆密度较高,压密性也更优异。

通过该方法,可以对不同粒径或不同配方的材料进行评估。

总结

硫化物系固体电解质的机械特性与离子电导率关系可被评估。

在硫化物系全固态电池研究中,推荐试用本公司粉末阻抗测试系统。

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