Литий-алюминий-германий-фосфат

Литий Алюминий Фосфат Германия
	; Мишень для распыления литий-алюминий-германий-фосфата (LAGP)
Имена
	Другие имена ЛАГП, ЛАГП
Идентификаторы
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	Li 1,5 Al 0,5 Ge 1,5 ( PO 4 ) 3
Молярная масса	417.77 g/mol
Появление	белый сыпучий кристалл или порошок
Плотность	3,5615 г/см 3 (теоретический)
Структура
Кристаллическая структура	Ромбоэдрический
Космическая группа	Р 3 с
Опасности
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Предупреждение
Заявления об опасности	Х302 , Х315 , Х319 , Х335
Меры предосторожности	P261 , P264 , P270 , P280 , P301+P310 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P403+P233 , P405 , P501
Паспорт безопасности (SDS)	Ангстрем Сайенс, Инк.
Родственные соединения
Родственные соединения	Литий-алюминий-титан-фосфат (LATP), литий-германиевый фосфат (LGP), литий-титановый фосфат (LTP)
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Литий-алюминий-германий-фосфат , обычно известный под аббревиатурами LAGP или LAGPO , представляет собой неорганический керамический твердый материал , общая формула которого — Li.
_1+х Ал
_xxGe
_2-х (ПО
₄)
₃. ^{[ 2 ]} LAGP принадлежит к NASICON (натриевые суперионные проводники). семейству твердых проводников ^{[ 2 ]} и применяется в качестве твердого электролита в твердотельных литий-ионных батареях . Типичные значения ионной проводимости в ЛАГП при комнатной температуре находятся в пределах 10 ^–5 - 10 ^–4 См/см, ^{[ 3 ]} даже если на фактическое значение проводимости сильно влияют стехиометрия, микроструктура и условия синтеза. ^{[ 2 ]} По сравнению с литий-алюминий-титан-фосфатом (LATP), который является еще одним твердым литиевым проводником на основе фосфата, отсутствие титана в LAGP улучшает его стабильность по отношению к металлическому литию . ^{[ 3 ]} Кроме того, твердые электролиты на основе фосфатов обладают превосходной устойчивостью к влаге и кислороду по сравнению с электролитами на основе сульфидов, такими как Li.
₁₀ GeP
₂ С
₁₂ (LGPS), и с ним можно безопасно обращаться на воздухе, что упрощает процесс производства. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Поскольку наилучшие характеристики достигаются, когда стехиометрическое значение x равно 0,5, аббревиатура LAGP обычно указывает на конкретный состав Li.
_1,5 Ал
_0,5 Гэ
_1.5(PO
₄)
₃ , который также обычно используется в аккумуляторах. ^{[ 5 ]}

Характеристики

Кристаллическая структура

Литийсодержащие кристаллы типа НАЗИКОН описываются общей формулой LiM
₂(PO
₄)
₃ , где М означает металл или металлоид ( Ti , Zr , Hf , Sn , Ge ), ^{[ 5 ]} и отобразить сложную трехмерную сеть МО, разделяющих углы.
₆ октаэдров и фосфатных тетраэдров. ^{[ 7 ]} Ионы лития располагаются в пустотах между ними, которые можно разделить на три типа мест: ^{[ 2 ]}^{[ 6 ]}

1) 6-координированные сайты в Вайкоффа 6b ; Li ( положении
Li(2) позиции Вайкоффа 18e в позиции ;
3) находится в позиции Вайкоффа 36f Li ( .

Кристаллическая структура ЛГП (вид сверху). ^{[ 6 ]}

Чтобы обеспечить проводимость лития, позиции Li(1) должны быть полностью заняты, а позиции Li(2) должны быть полностью пустыми. достаточно высокую ^{[ 5 ]} Позиции Li(3) расположены между позициями Li(1) и Li(2) и заняты только при наличии в структуре крупных четырехвалентных катионов, таких как Zr , Hf и Sn . ^{[ 8 ]} Если какой-то Ge ⁴⁺ катионы в LiGe
₂(PO
₄)
₃ (LGP) частично заменены Al ³⁺ катионов материал LAGP получается по общей формуле Li
_1+х Ал
_xxGe
_2-х (ПО
₄)
₃. ^{[ 7 ]} Однофазная структура NASICON стабильна при x от 0,1 до 0,6; ^{[ 5 ]} при превышении этого предела образование твердого раствора становится невозможным и склонны к образованию вторичных фаз. ^{[ 2 ]} Хотя Ге ⁴⁺ и Ал ³⁺ катионы имеют очень близкие ионные радиусы (0,53 Å для Ge ⁴⁺ против. 0,535 Å для Al ³⁺^{[ 5 ]}), катионное замещение приводит к беспорядку в составе и способствует включению большего количества ионов лития для достижения электронейтральности. ^{[ 2 ]} Дополнительные ионы лития могут быть включены в пустые места либо Li(2), либо Li(3). ^{[ 8 ]}

В доступной научной литературе нет однозначного описания мест, доступных для ионов лития и их атомной координации, а также мест, непосредственно участвующих в механизме проводимости. Например, в некоторых случаях упоминаются только два доступных сайта, а именно Li(1) и Li(2), а сайт Li(3) не занят и не участвует в процессе проводимости. ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]} Это приводит к отсутствию однозначного описания локальной кристаллической структуры LAGP, особенно относительно расположения ионов лития и занятости позиций при частичном замещении германия алюминием. ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}^{[ 6 ]}^{[ 9 ]}

LAGP отображает ромбоэдрическую элементарную ячейку с пространственной группой R 3 c. ^{[ 7 ]}

Вибрационные свойства

Факторно-групповой анализ

Кристаллы LAGP относятся к пространственной группе D. ⁶_3д - Р 3 в. ^{[ 7 ]}^{[ 10 ]} Факторно-групповой анализ материалов типа НАЗИКОН с общей формулой М ^яM_М2^IVПО ₄ (где М ^я обозначает ион одновалентного металла, такого как Na ⁺, Что ⁺ или К ⁺и М ^IV представляет собой четырехвалентный катион, такой как Ti ⁴⁺, Ге ⁴⁺, Сн ⁴⁺, Зр ⁴⁺ или Hf ⁴⁺) обычно выполняется, предполагая разделение между внутренними колебательными модами (т.е. модами, возникающими в единицах PO ₄ ) и внешними модами (т.е. модами, возникающими в результате трансляции M ^я и М ^IV катионы, из трансляций PO ₄ и из PO ₄ либраций ). ^{[ 10 ]}

Сосредоточив внимание только на внутренних модах, групповой анализ факторов для пространственной группы R 3 c идентифицирует 14 рамановских активных режимов для блоков PO ₄ : ^{[ 7 ]}^{[ 10 ]} Из этих мод 6 соответствуют валентным колебаниям, а 8 — изгибным. ^{[ 7 ]}

Рамановские активные режимы в материалах NASICON ^{[ 7 ]}^{[ 10 ]}
Вибрация	Факторная группа	Назначение
№ ₁	А _1г + _Ег	Симметричная растяжка
№ ₂	2А _1г + 2Е _г	Симметричный изгиб
№ ₃	А _1г + 3Е _г	Антисимметричная растяжка
№ ₄	А _1г + 3Е _г	Антисимметричный изгиб

Напротив, анализ внешних мод приводит к множеству доступных вибраций: поскольку число неприводимых представлений внутри ромбоэдрической пространственной группы R 3 c ограничено, можно ожидать взаимодействия между различными модами, и четкое назначение или различение становится невозможным. ^{[ 11 ]}

Рамановские спектры

Колебательные свойства LAGP можно напрямую исследовать с помощью рамановской спектроскопии . рамановские особенности LAGP демонстрирует характерные для всех материалов типа NASICON , большая часть которых обусловлена вибрационными движениями блоков ПО ₄ . ^{[ 7 ]} Основные спектральные области спектра комбинационного рассеяния материалов типа NASICON суммированы в следующей таблице.

Спектральные маркеры LAGP
Спектральная область		Назначение
< 350 см ⁻¹	Низкая частота	Внешние моды из-за трансляции M ^IV катионы (Ge ⁴⁺ в частном случае LAGP) или поступательные/либрационные движения фосфатных тетраэдров. ^{[ 10 ]}
300 – 500 см ⁻¹	Низкая частота	P – O – P симметричный изгиб. ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}
500 – 800 см ⁻¹	Средняя частота	P – O – P антисимметричный изгиб. ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}
900 – 1300 см ⁻¹	Высокая частота	Валентные колебания в PO ₄ тетраэдрах . Различить симметричные и антисимметричные валентные колебания обычно невозможно. ^{[ 5 ]}^{[ 7 ]}

Спектры комбинационного рассеяния LAGP обычно характеризуются широкими пиками, даже когда материал находится в кристаллической форме. Действительно, как присутствие ионов алюминия вместо ионов германия , так и дополнительных ионов лития вносит структурный и композиционный беспорядок в подрешетку, что приводит к уширению пиков. ^{[ 7 ]}

Транспортные свойства

LAGP представляет собой твердый ионный проводник и обладает двумя фундаментальными свойствами, которые можно использовать в качестве твердотельного электролита в литий-ионных батареях, а именно достаточно высокой ионной проводимостью и незначительной электронной проводимостью. Действительно, во время работы батареи LAGP должен гарантировать легкое и быстрое движение ионов лития между катодом и анодом , предотвращая при этом перенос электронов. ^{[ 3 ]}

Как указано в описании кристаллической структуры, в структуре LAGP NASICON доступны три типа мест для размещения ионов лития, а именно сайты Li(1), сайты Li(2) и сайты Li(3). Ионная проводимость возникает из-за перескока ионов лития из позиций Li(1) в позиции Li(2) или через две позиции Li(3). Узким местом для ионного движения является треугольное окно, ограниченное тремя атомами кислорода между позициями Li(1) и Li(2). ^{[ 7 ]}^{[ 6 ]}

Ионная проводимость $\sigma$ в ЛАГП следует обычная зависимость от температуры, выражаемая уравнением типа Аррениуса , характерная для большинства твердотельных ионных проводников: ^{[ 5 ]}

$\sigma ={\frac {\sigma _{0}}{T}}e^{-{\frac {E_{a}}{k_{B}T}}}$

где

σ 0

– предэкспоненциальный множитель,

Т

— абсолютная температура ,

E a

– энергия активации ионного транспорта,

k B

— постоянная Больцмана .

Типичные значения энергий активации объемных материалов LAGP находятся в диапазоне 0,35–0,41 эВ . ^{[ 12 ]} Аналогично, ионная проводимость при комнатной температуре тесно связана с условиями синтеза и реальной микроструктурой материала, поэтому значения проводимости, представленные в научной литературе, варьируются от 10 ^–5 См/см до 10 мСм/см, самое высокое значение, близкое к комнатной температуре, о котором сообщалось до сих пор. ^{[ 2 ]}^{[ 8 ]}^{[ 13 ]} По сравнению с LGP ионная проводимость LAGP при комнатной температуре увеличивается на 3-4 порядка при частичном замещении Ge. ⁴⁺ от Ала ³⁺. ^{[ 7 ]} Ионы алюминия имеют меньший заряд по сравнению с Ge. ⁴⁺ ионы и дополнительный литий включены в структуру NASICON для поддержания баланса зарядов, что приводит к увеличению числа носителей заряда . Полезный эффект алюминия максимален при х около 0,4 – 0,5; ^{[ 2 ]} при большем содержании Al однофазная структура NASICON нестабильна и появляются вторичные фазы, в основном AlPO ₄ , Li
₄ П
₂2О
₇ и GeO ₂ . ^{[ 14 ]} Вторичные фазы обычно непроводящие; однако небольшие и контролируемые количества AlPO ₄ оказывают эффект уплотнения, который положительно влияет на общую ионную проводимость материала. ^{[ 2 ]}

Префактор $σ 0$ в уравнении Аррениуса, в свою очередь, можно записать как функцию фундаментальных констант и параметров проводимости: ^{[ 15 ]}

$\sigma _{0}={\frac {1}{3}}{\frac {(Ze)^{2}}{k_{B}T}}nv_{0}l_{0}$

где

Z

– валентность иона,

e

— элементарный заряд ,

Т

— абсолютная температура ,

k B

– постоянная Больцмана ,

n

– концентрация носителей заряда,

v 0

— средняя скорость ионов,

l 0

— средняя длина свободного пробега .

Префактор прямо пропорционален концентрации подвижных носителей литий-ионов, которая увеличивается с увеличением содержания алюминия в материале. В результате, поскольку зависимость энергии активации от содержания алюминия пренебрежимо мала, следует ожидать, что ионная проводимость будет возрастать с увеличением Ge. ⁴⁺ замена на Ала ³⁺, пока не образуются вторичные фазы. ^{[ 15 ]} Введение алюминия также снижает зернограничное сопротивление материала, ^{[ 2 ]} положительно влияет на общую (объемный кристалл + граница зерен) ионную проводимость материала LAGP.

Как и ожидалось для твердых ионных проводников, ионная проводимость LAGP увеличивается с повышением температуры. ^{[ 15 ]}

Что касается электронной проводимости LAGP, то она должна быть как можно ниже, чтобы предотвратить электрическое короткое замыкание между анодом и катодом. Что касается ионной проводимости, то точная стехиометрия и микроструктура, тесно связанные с методом синтеза, оказывают влияние на электронную проводимость, даже если сообщаемые значения очень низкие и близки к (или ниже) 10. ^–9 С/см. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

Термические свойства

Удельная теплоемкость материалов ЛАГП с общей формулой Li
_1+х Ал
_xxGe
_2-х (ПО
₄)
₃ укладывается в полиномиальный закон Майера-Келли в диапазоне температур от комнатной температуры до 700 °С: ^{[ 15 ]}

$C_{p}(T)=A+B\cdot T+C\cdot T^{-2}$

где

Т

— абсолютная температура ,

A, B, C

— подгоночные константы.

Типичные значения находятся в диапазоне 0,75–1,5 Дж⋅г. ⁻¹⋅K ⁻¹ в температурном интервале 25 – 100 °С. Константы $A, B$ увеличиваются с ростом значения x , т.е. с увеличением содержания как алюминия, так и лития, в то время как константа $C$ не имеет четкого тренда. ^{[ 15 ]} В результате ожидается увеличение удельной теплоемкости ЛАГП по мере роста содержания Al и уменьшения содержания Ge , что согласуется с данными об относительных теплоемкостях соединений алюминия и германия. ^{[ 15 ]}

Кроме того, температуропроводность $\alpha$ LAGP имеет тенденцию к снижению с повышением температуры, независимо от содержания алюминия: ^{[ 15 ]}

$\alpha \propto T^{-p}$

Уровень алюминия влияет на показатель степени $p$ , который варьируется от 0,08 (высокое содержание Al ) до 0,11 (низкое содержание Al ). ^{[ 15 ]} Столь малые значения предполагают наличие большого количества точечных дефектов в материале, что весьма выгодно для твердых ионных проводников. Наконец, выражение для теплопроводности можно записать: ^{[ 15 ]}

$\kappa ={\frac {1}{3}}\cdot C_{v}\cdot v_{ph}\cdot l_{ph}=\alpha \cdot C_{p}\cdot \rho$

где

C v

– теплоемкость единицы объема,

v ph

— средняя фононов , групповая скорость

l ph

— средняя длина свободного пробега фононов,

\rho

это плотность материала.

Учитывая все это, с увеличением содержания алюминия в LAGP увеличивается и ионная проводимость, а теплопроводность уменьшается, так как большее количество ионов лития усиливает рассеяние фононов, тем самым уменьшая длину свободного пробега фононов и тепловой транспорт в материал. Таким образом, тепловой и ионный транспорт в керамике LAGP не коррелированы: соответствующие проводимости имеют противоположные тенденции в зависимости от содержания алюминия и по-разному зависят от изменения температуры (например, ионная проводимость увеличивается на порядок при увеличивается от комнатной температуры до 100 °С, при этом теплопроводность увеличивается всего на 6%). ^{[ 15 ]}

Термическая стабильность

Вредные вторичные фазы также могут образовываться в результате термической обработки или во время производства материала. Чрезмерно высокие температуры спекания /отжига или длительное время выдержки приведут к потере летучих частиц (особенно Li ₂ O ) и к разложению основной фазы LAGP на AlPO ₄ и GeO ₂ . ^{[ 2 ]} Объемные образцы и тонкие пленки LAGP обычно стабильны до 700–750 °C; при превышении этой температуры происходит потеря летучего лития и образование примесной фазы GeO ₂ . ^{[ 5 ]}^{[ 12 ]} Если температура повышается выше 950 °C, также появляется AlPO ₄ . ^{[ 5 ]}

Рамановская спектроскопия и in situ рентгеновская дифракция (XRD) являются полезными методами, которые можно использовать для определения фазовой чистоты образцов LAGP во время и после термообработки. ^{[ 5 ]}

Химическая и электрохимическая стабильность

LAGP относится к твердым электролитам на основе фосфатов и, несмотря на умеренную ионную проводимость по сравнению с другими семействами твердых ионных проводников, он обладает некоторыми внутренними преимуществами по отношению к сульфидам и оксидам:

Чрезвычайно высокая химическая стабильность во влажном воздухе;
Широкий диапазон электрохимической стабильности;
Электронная проводимость от низкой до незначительной. ^{[ 3 ]}

Одним из основных преимуществ ЛАГП является его химическая стабильность в присутствии кислорода, водяного пара и углекислого газа, что упрощает процесс производства, исключая использование перчаточного бокса или защищенных сред. В отличие от твердых электролитов на основе сульфидов, которые реагируют с водой с выделением ядовитого газообразного сероводорода гранатового типа , и оксида лития, лантана и циркония (LLZO), который реагирует с водой и CO ₂ с образованием пассивирующих слоев LiOH и Li ₂ CO ₃ , ^{[ 4 ]} ЛАГП практически инертен во влажном воздухе. ^{[ 5 ]}

Еще одним важным преимуществом LAGP является его широкий диапазон электрохимической стабильности до 6 В, что позволяет использовать такой электролит в контакте с высоковольтными катодами, обеспечивая тем самым высокие плотности энергии. ^{[ 18 ]} Однако стабильность при очень низких напряжениях и по отношению к металлическому литию является спорной: ^{[ 19 ]} даже если LAGP более стабилен, чем LATP из-за отсутствия титана, в некоторых литературных работах сообщается о снижении Ge. ⁴⁺ также литием с образованием Ge ²⁺ и металлический германий на границе раздела электрод-электролит и резкое увеличение межфазного сопротивления. ^{[ 18 ]}

Возможный механизм разложения LAGP при контакте с металлическим литием представлен в уравнении ниже: ^{[ 9 ]}

${\ce {2LiGe2(PO4)3 + 4Li -> 3GeO2 + 6LiPO3 + Ge}}$

Синтез

Существует несколько методов синтеза для производства LAGP в форме объемных гранул или тонких пленок, в зависимости от требуемых характеристик и конечного применения. Путь синтеза существенно влияет на микроструктуру материала LAGP, что играет ключевую роль в определении его общих проводящих свойств. Действительно, компактный слой кристаллического LAGP с крупными и связанными зернами и минимальным количеством вторичных, непроводящих фаз обеспечивает самые высокие значения проводимости. Напротив, аморфная структура или наличие мелких зерен и пор препятствуют движению ионов лития, ^{[ 5 ]}^{[ 12 ]} со значениями ионной проводимости в пределах 10 ^–8 - 10 ^–6 См/см для стекловидного ЛАГП. ^{[ 15 ]}

постпроцессная термическая обработка . В большинстве случаев для достижения желаемой степени кристалличности проводится ^{[ 5 ]}

Массовые пеллеты

Твердотельное спекание

в твердом состоянии Спекание — наиболее часто используемый процесс синтеза для производства твердотельных электролитов. Порошки предшественников LAGP, включая оксиды типа GeO ₂ и Al ₂ O ₃ , смешивают, прокаливают и уплотняют при высокой температуре (700–1200 °C) и в течение длительного времени (12 часов). Спеченный LAGP характеризуется высоким кристаллическим качеством, крупными зернами, компактной микроструктурой и высокой плотностью, даже если следует избегать негативных побочных эффектов, таких как потеря летучих соединений лития и образование вторичных фаз, пока материал хранится при высокой температуре. ^{[ 2 ]}

Параметры спекания влияют на микроструктуру и чистоту LAGP и, в конечном итоге, на его ионную проводимость и характеристики проводимости. ^{[ 20 ]}

Кристаллизация стекла

ЛАГП Стеклокерамику можно получить, исходя из аморфного стекла номинального состава Li
_1,5 Ал
_0,5 Гэ
_1.5(PO
₄)
₃ , который затем подвергается отжигу для ускорения кристаллизации. По сравнению со спеканием в твердом состоянии закалка керамики из расплава с последующей кристаллизацией представляет собой более простой и гибкий процесс, который приводит к более плотной и однородной микроструктуре. ^{[ 5 ]}

Отправной точкой кристаллизации стекла является синтез стекла посредством процесса закалки в расплаве прекурсоров в подходящем количестве для достижения желаемой стехиометрии. Можно использовать различные предшественники, особенно для обеспечения фосфором . материала ^{[ 2 ]} Один из возможных маршрутов следующий:

Предварительный нагрев Al ₂ O ₃ и GeO ₂ при 1000 °С в течение 1 часа;
Сушка Li ₂ CO ₃ при 300°С в течение 3 часов;
Смешивание исходных прекурсоров в количествах, соответствующих номинальной стехиометрии;
Удаление летучих веществ путем ступенчатого нагрева смеси до 500 °С;
Плавление при 1450°С в течение 1 часа;
Закалка расплава;
Отжиг образцов стекла на воздухе. ^{[ 5 ]}

Основные этапы суммированы в следующем уравнении: ^{[ 5 ]}

${\ce {3/4Li2CO3 + 3/2GeO2 + 3NH4H2PO4 + 1/4Al2O3 -> Li_{1.5}Al_{0.5}Ge_{1.5}(PO4)3 + 3NH3 + 3/4CO2 + 9/2H2O}}$

Температура отжига подбирается так, чтобы способствовать полной кристаллизации и избежать образования вредных вторичных фаз, пор и трещин. В разных литературных источниках сообщается о различных температурах; однако кристаллизация обычно не начинается ниже 550–600 °С, а температуры выше 850 °С вызывают обширное образование примесных фаз. ^{[ 5 ]}

Золь-гель методики

Золь -гель-метод позволяет производить частицы LAGP при более низких температурах обработки по сравнению с спеканием или кристаллизацией стекла. ^{[ 2 ]} Типичным предшественником является органическое соединение германия, такое как этоксид германия Ge (OC
₂2Ч
₅ ) , растворенный в водном растворе со стехиометрическими количествами источников лития, фосфора и алюминия. Затем смесь нагревают и перемешивают. Золь-гель-процесс начинается после добавления гелеобразователя, а конечный материал получается после последующих стадий нагрева, направленных на удаление воды и стимулирование реакции пиролиза , с последующим прокаливанием . ^{[ 14 ]}^{[ 21 ]}

Золь-гель-процесс требует использования органических предшественников германия, которые более дороги по сравнению с GeO ₂ . ^{[ 6 ]}

Тонкие пленки

Напыление

Распыление (в частности, радиочастотное магнетронное распыление) применялось для изготовления тонких пленок LAGP, начиная с мишени LAGP. В зависимости от температуры подложки во время осаждения LAGP может быть нанесен в конфигурации холодного или горячего напыления. ^{[ 12 ]}

Стехиометрию и микроструктуру пленки можно регулировать путем управления параметрами осаждения, особенно плотностью мощности, давлением в камере и температурой подложки. Получаются как аморфные, так и кристаллические пленки с типичной толщиной около 1 мкм. ^{[ 12 ]}^{[ 17 ]} Ионная проводимость и энергия активации напыленных и отожженных пленок LAGP при комнатной температуре сравнимы с таковыми для объемных таблеток, т.е. ^–4 См/см и 0,31 эВ. ^{[ 12 ]}

Аэрозольное осаждение

Предварительно синтезированные порошки LAGP можно распылять на подложку для образования пленки LAGP посредством аэрозольного осаждения. Порошки загружаются в камеру для нанесения аэрозоля, а очищенный воздух используется в качестве газа-носителя для перемещения частиц к подложке, где они сталкиваются и сливаются, образуя пленку. Поскольку полученная пленка является аморфной, обычно проводят обработку отжигом для улучшения кристалличности пленки и ее проводящих свойств. ^{[ 22 ]}

Другие методы

В литературных работах сообщалось о некоторых других методах производства материалов LAGP, в том числе о жидкостных методах. ^{[ 6 ]} искрово-плазменное спекание , ^{[ 1 ]} и соосаждение. ^{[ 23 ]}

В следующей таблице приведены некоторые значения ионной проводимости для материалов LAGP, полученных с помощью различных способов синтеза, в случае оптимизированных условий производства и отжига.

Общая ионная проводимость LAGP в зависимости от метода синтеза
Метод синтеза	Общая ионная проводимость при комнатной температуре
Твердотельное спекание	2 × 10 ^–4 С/см ^{[ 20 ]}
Кристаллизация стекла	3.9 × 10 ^–4 С/см ^{[ 5 ]}
Золь-гель методика	1.8 × 10 ^–4 С/см ^{[ 21 ]}
Горячее напыление	1.48 × 10 ^–4 С/см ^{[ 12 ]}
Холодное напыление	1.24 × 10 ^–4 С/см ^{[ 12 ]}
Аэрозольное осаждение	1.16 × 10 ^–4 С/см ^{[ 22 ]}
Искрово-плазменное спекание	3.29 × 10 ^–4 С/см ^{[ 1 ]}
Метод соосаждения	7.8 × 10 ^–5 С/см ^{[ 23 ]}

Приложения

LAGP — один из наиболее изученных твердотельных электролитов для литий-ионных аккумуляторов. Использование твердотельного электролита повышает безопасность батареи, исключая электролиты на жидкой основе , которые легко воспламеняются и обычно нестабильны при напряжении выше 4,3 В. Кроме того, он физически отделяет анод от катода, снижая риск короткого замыкания и сильно ингибирует рост дендритов лития . Наконец, твердотельные электролиты могут работать в широком диапазоне температур с минимальными потерями проводимости и проблемами разложения. ^{[ 3 ]} Тем не менее, ионная проводимость твердотельных электролитов на несколько порядков ниже, чем у обычных электролитов на жидкой основе, поэтому тонкий слой электролита предпочтителен для уменьшения общего внутреннего импеданса и достижения более короткого пути диффузии и большей плотности энергии. . ^{[ 3 ]} Таким образом, LAGP является подходящим кандидатом для полностью твердотельных тонкопленочных литий-ионных аккумуляторов, в которых толщина электролита колеблется от 1 до нескольких сотен микрометров. ^{[ 3 ]}^{[ 12 ]} Хорошая механическая прочность LAGP эффективно подавляет литиевые дендриты во время зачистки и нанесения лития, снижая риск внутреннего короткого замыкания и выхода из строя батареи. ^{[ 18 ]}

ЛАГП применяется в качестве твердотельного электролита как в чистом виде, так и в качестве компонента органо-неорганических композиционных электролитов. ^{[ 2 ]} Например, LAGP можно комбинировать с полимерными материалами, такими как полипропилен (ПП). ^{[ 24 ]} или полиэтиленоксид (ПЭО), ^{[ 25 ]} для улучшения ионной проводимости и настройки электрохимической стабильности. Более того, поскольку LAGP не полностью стабилен по отношению к металлическому литию из-за электрохимической реакционной способности Ge ⁴⁺ катионов, между литиевым анодом и твердым электролитом могут быть введены дополнительные прослойки для улучшения межфазной стабильности. ^{[ 2 ]} Добавление тонкого слоя металлического германия подавляет электрохимическое восстановление металлическим литием при очень отрицательных потенциалах и способствует межфазному контакту между анодом и электролитом, что приводит к улучшению циклических характеристик и стабильности батареи. ^{[ 18 ]} Использование полимерно-керамических композитных прослоек или избытка Li ₂ O являются альтернативными стратегиями улучшения электрохимической стабильности LAGP при отрицательных потенциалах. ^{[ 2 ]}

LAGP также был протестирован не только в качестве твердого электролита, но и в качестве анодного материала в литий-ионных батареях, продемонстрировав высокую электрохимическую стабильность и хорошие характеристики при циклическом использовании. ^{[ 16 ]}

Литий-серные батареи

Мембраны на основе LAGP применяются в качестве сепараторов в литий-серных батареях . ^{[ 26 ]} LAGP позволяет переносить ионы лития от анода к катоду, но в то же время предотвращает диффузию полисульфидов с катода, подавляя эффект полисульфидного челнока и повышая общую производительность батареи. ^{[ 26 ]} Обычно твердотельные литий-серные батареи не производятся из-за высокого межфазного сопротивления; поэтому обычно реализуют гибридные электролиты, в которых LAGP действует как барьер против диффузии полисульфидов, но в сочетании с жидкими или полимерными электролитами способствует быстрой диффузии лития и улучшению межфазного контакта с электродами. ^{[ 27 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Чжу, Хунчжэн; Прасад, Анил; Доджа, Соми; Бихлер, Лукас; Лю, Цзянь (2019). «Искрово-плазменное спекание твердого электролита литий-алюминий-германий-фосфат и его электрохимические свойства» . Наноматериалы . 9 (8): 1086. дои : 10.3390/nano9081086 . ISSN 2079-4991 . ПМК 6722947 . ПМИД 31362355 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ДеВис, Рэйчел; Ван, Хуэй (2019). «Синтез и свойства твердых электролитов LATP и LAGP типа NaSICON». ChemSusChem . 12 (16): 3713–3725. дои : 10.1002/cssc.201900725 . ПМИД 31132230 . S2CID 167209150 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Кампанелла, Даниэле; Беланжер, Дэниел; Паолелла, Андреа (2021). «Помимо гранатов, фосфатов и твердых электролитов фосфосульфидов: новые керамические перспективы для всех твердых литий-металлических батарей». Журнал источников энергии . 482 : 228949. Бибкод : 2021JPS...48228949C . дои : 10.1016/j.jpowsour.2020.228949 . S2CID 224953720 .
^ Jump up to: ^а ^б Гао, Чжунхуэй; Сунь, Хуабин; Фу, Лин; Йе, Фанлян; Чжан, И; Ло, Вэй; Хуан, Юньхуэй (2018). «Обещания, проблемы и недавний прогресс в области неорганических твердотельных электролитов для полностью твердотельных литиевых батарей». Продвинутые материалы . 30 (17): 1705702. Бибкод : 2018AdM....3005702G . дои : 10.1002/adma.201705702 . ПМИД 29468745 . S2CID 5011915 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v Першина, С.В.; Панкратов А.А.; Вовкотруб, Е.Г.; Антонов, Б.Д. (2019). «Перспективные высокопроводящие твердые электролиты Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3: влияние температуры кристаллизации на микроструктуру и транспортные свойства». Ионика . 25 (10): 4713–4725. дои : 10.1007/s11581-019-03021-5 . S2CID 182714008 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Вайс, Мануэль; Вебер, Доминик А.; Сенишин Анатолий; Янек, Юрген; Зейер, Вольфганг Г. (2018). «Корреляция транспортных и структурных свойств в Li1+xAlxGe2–x(PO4)3 (LAGP), полученном из водного раствора» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 10 (13): 10935–10944. дои : 10.1021/acsami.8b00842 . ISSN 1944-8244 . ОСТИ 1434719 . ПМИД 29516733 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п Франциско, Брайан Э.; Столдт, Конрад Р.; М'Пеко, Жан-Клод (2014). «Литий-ионный захват из-за локальных структурных искажений в электролитах с натриевым суперионным проводником (NASICON)». Химия материалов . 26 (16): 4741–4749. дои : 10.1021/см5013872 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Чжан, Бинкай; Тан, Руи; Ян, Луи; Чжэн, Цзясинь; Чжан, Кеченг; Мо, Сиджия; Лин, Жан; Пан, Фэн (2018). «Механизмы и свойства ионного транспорта в неорганических твердых электролитах» . Материалы для хранения энергии . 10 : 139–159. дои : 10.1016/j.ensm.2017.08.015 .
^ Jump up to: ^а ^б Сафанама, Дорсасадат; Адамс, Стефан (2017). «Высокоэффективные водные и гибридные литий-воздушные батареи на основе керамических анодных защитных мембран Li 1,5 Al 0,5 Ge 1,5 (PO 4 ) 3» . Журнал источников энергии . 340 : 294–301. Бибкод : 2017JPS...340..294S . дои : 10.1016/j.jpowsour.2016.11.076 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Тарт, П.; Рулмонт, А.; Меркарт-Ансей, К. (1986). «Колебательный спектр назиконоподобных ромбоэдрических ортофосфатов MIMIV2(PO4)3» . Spectrochimica Acta Часть A: Молекулярная спектроскопия . 42 (9): 1009–1016. Бибкод : 1986AcSpA..42.1009T . дои : 10.1016/0584-8539(86)80012-5 .
^ Джарола, Марко; Самсон, Андреа; Титц, Фрэнк; Пристат, Силке; Дашджав, Энхцецег; Реттенвандер, Дэниел; Редхаммер, Гюнтер Дж.; Мариотто, Джино (2017). «Структура и колебательная динамика LiTi2(PO4)3 типа NASICON» . Журнал физической химии C. 121 (7): 3697–3706. дои : 10.1021/acs.jpcc.6b11067 . ISSN 1932-7447 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Мусави, Т.; Чен, X.; Доррер, К.; Джаггер, Б.; Спеллер, Южная Каролина; Гровенор, CRM (2020). «Изготовление тонких пленок Li1+xAlxGe2-x(PO4)3 методом напыления в твердых электролитах» . Ионика твердого тела . 354 : 115397. doi : 10.1016/j.ssi.2020.115397 . S2CID 224975198 .
^ Кумар, Б.; Томас, Д.; Кумар, Дж. (2009). «Суперионный транспорт, опосредованный пространственным зарядом, в литий-ионопроводящей стеклокерамике» . Журнал Электрохимического общества . 156 (7): А506. Бибкод : 2009JElS..156A.506K . дои : 10.1149/1.3122903 .
^ Jump up to: ^а ^б Лю, Чжунцин; Венкатачалам, Сабаринатан; ван Вюллен, Лео (2015). «Структура, фазовое разделение и динамика Li в золь-гель-производном Li1+xAlxGe2-x(PO4)3» . Ионика твердого тела . 276 : 47–55. дои : 10.1016/j.ssi.2015.03.018 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Роде, Магнус; Цуй, Юантао; Зиберт, Карлос; Зайферт, Ханс Юрген (2020). «Теплофизические свойства фосфатов лития-алюминия-германия различного состава» . Международный журнал теплофизики . 41 (3): 31. Бибкод : 2020IJT....41...31R . дои : 10.1007/s10765-020-2607-0 . ISSN 0195-928X . S2CID 211097093 .
^ Jump up to: ^а ^б Фэн, Дж. К.; Лу, Л.; Лай, Миссури (2010). «Возможность хранения лития литий-ионного проводника Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3» . Журнал сплавов и соединений . 501 (2): 255–258. дои : 10.1016/j.jallcom.2010.04.084 .
^ Jump up to: ^а ^б Сунь, Чжицзянь; Лю, Лей; Ян, Бао; Ли, Киран; Ву, Бинг; Чжао, Цзиньтао; Ма, Лей; Лю, Юн; Ань, Хунли (2020). «Получение и ионная проводимость пленок твердого электролита Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3 методом радиочастотного распыления» . Ионика твердого тела . 346 : 115224. doi : 10.1016/j.ssi.2020.115224 . S2CID 214182605 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Лю, Ицзе; Ли, Чао; Ли, Боджи; Сун, Хученг; Ченг, Чжу; Чен, Минруй; Он, Пинг; Чжоу, Хаошэнь (2018). «Литий-алюминиево-германиевый фосфат, защищенный тонкой пленкой германия, для твердотельных литиевых батарей» . Передовые энергетические материалы . 8 (16): 1702374. doi : 10.1002/aenm.201702374 . S2CID 103584410 .
^ Паолелла, Андреа; Чжу, Вэнь; Сюй, Гуй-Лян; Монака, Андреа Ла; Савойя, Сильвио; Жирар, Габриэль; Видж, Ашок; Демерс, Хендрикс; Груша, Алексис; Делапорт, Николас; Герфи, Абдельбаст (2020). «Понимание реакционной способности тонкого твердотельного электролита Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3 по отношению к металлическому литиевому аноду» . Передовые энергетические материалы . 10 (32):2001497 doi : 10.1002/aenm.202001497 . hdl : 11380/1328503 . ISSN 1614-6840 . ОСТИ 1658602 . S2CID 225512160 .
^ Jump up to: ^а ^б Мариаппан, Чиннасами Р.; Яда, Тихиро; Рошано, Фабио; Ролинг, Бернхард (2011). «Корреляция микроструктурных свойств и ионной проводимости керамики Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3» . Журнал источников энергии . 196 (15): 6456–6464. Бибкод : 2011JPS...196.6456M . дои : 10.1016/j.jpowsour.2011.03.065 .
^ Jump up to: ^а ^б Котобуки, Масаси; Койши, Масаки (2015). «Золь–гель синтез твердого электролита Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3» . Керамика Интернешнл . 41 (7): 8562–8567. doi : 10.1016/j.ceramint.2015.03.064 .
^ Jump up to: ^а ^б Хан, Ашраф; Ан, Чхоль-Ву; Рю, Чонхо; Юн, Вун-Ха; Хан, Бён Дон; Чой, Чон-Джин; Ким, Чон Ву; Пак, Дон Су (2014). «Влияние отжига на свойства толстых пленок литий-алюминий-германий-фосфатного электролита, полученных аэрозольным осаждением» . Международная организация металлов и материалов . 20 (2): 399–404. Бибкод : 2014MMI....20..399K . дои : 10.1007/s12540-014-1018-9 . ISSN 1598-9623 . S2CID 97858555 .
^ Jump up to: ^а ^б Котобуки, Масаси; Койси, Масаки (2019). «Приготовление твердых электролитов Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3 методом соосаждения» . Журнал азиатских керамических обществ . 7 (4): 551–557. дои : 10.1080/21870764.2019.1693680 . S2CID 213710828 .
^ Ши, Цзюньли; Ся, Юнгао; Хан, Шаоцзе; Фанг, Лифенг; Пан, Мэйзи; Сюй, Сяосюн; Лю, Чжаопин (2015). «Литий-ионный проводящий неорганически-органический композитный сепаратор Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 на основе Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 с повышенной термической стабильностью и отличными электрохимическими характеристиками в литий-ионных батареях 5 В» . Журнал источников энергии . 273 : 389–395. Бибкод : 2015JPS...273..389S . дои : 10.1016/j.jpowsour.2014.09.105 .
^ Хоу, Гуанмей; Ма, Сяосинь; Солнце, Киди; Ай, Цин; Сюй, Сяоянь; Чен, Лина; Ли, Депинг; Чен, Цзинхуа; Чжун, Хай; Ли, Ян; Сюй, Жибин (2018). «Подавление дендрита лития и улучшенная межфазная совместимость, обеспечиваемая ex Situ SEI на литиевом аноде для твердотельных батарей на основе LAGP» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 10 (22): 18610–18618. дои : 10.1021/acsami.8b01003 . ISSN 1944-8244 . ПМИД 29758163 .
^ Jump up to: ^а ^б Ван, Цинсун, Вэнь, Цзинь, Цзинь; Хуан, Сяо; Чэнь, Чуньхуа (2016). Гель-керамический многослойный электролит для долговечных литий-серных батарей» . « Связь . 52 (8): 1637–1640 Номер : / C5CC08279J ISSN 1359-7345 . . 10.1039 документа
^ Ван, Цин; Лу, Ян; Джин, Джун; Чен, Чуньхуа; Вэнь, Чжаоинь (2020). «Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 Литий-серные батареи на керамической основе с высокой циклической стабильностью, обеспечиваемой эффектом двойного удержания полисульфидов» . ХимЭлектроХим . 7 (19): 4093–4100. дои : 10.1002/celc.202001131 . ISSN 2196-0216 . S2CID 224844988 .

[:8-1] Jump up to: ^а ^б ^с Чжу, Хунчжэн; Прасад, Анил; Доджа, Соми; Бихлер, Лукас; Лю, Цзянь (2019). «Искрово-плазменное спекание твердого электролита литий-алюминий-германий-фосфат и его электрохимические свойства» . Наноматериалы . 9 (8): 1086. дои : 10.3390/nano9081086 . ISSN 2079-4991 . ПМК 6722947 . ПМИД 31362355 .

[DeWees-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ДеВис, Рэйчел; Ван, Хуэй (2019). «Синтез и свойства твердых электролитов LATP и LAGP типа NaSICON». ChemSusChem . 12 (16): 3713–3725. дои : 10.1002/cssc.201900725 . ПМИД 31132230 . S2CID 167209150 .

[Campanella-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Кампанелла, Даниэле; Беланжер, Дэниел; Паолелла, Андреа (2021). «Помимо гранатов, фосфатов и твердых электролитов фосфосульфидов: новые керамические перспективы для всех твердых литий-металлических батарей». Журнал источников энергии . 482 : 228949. Бибкод : 2021JPS...48228949C . дои : 10.1016/j.jpowsour.2020.228949 . S2CID 224953720 .

[GaoZ-4] Jump up to: ^а ^б Гао, Чжунхуэй; Сунь, Хуабин; Фу, Лин; Йе, Фанлян; Чжан, И; Ло, Вэй; Хуан, Юньхуэй (2018). «Обещания, проблемы и недавний прогресс в области неорганических твердотельных электролитов для полностью твердотельных литиевых батарей». Продвинутые материалы . 30 (17): 1705702. Бибкод : 2018AdM....3005702G . дои : 10.1002/adma.201705702 . ПМИД 29468745 . S2CID 5011915 .

[Pershina-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v Першина, С.В.; Панкратов А.А.; Вовкотруб, Е.Г.; Антонов, Б.Д. (2019). «Перспективные высокопроводящие твердые электролиты Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3: влияние температуры кристаллизации на микроструктуру и транспортные свойства». Ионика . 25 (10): 4713–4725. дои : 10.1007/s11581-019-03021-5 . S2CID 182714008 .

[:3-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Вайс, Мануэль; Вебер, Доминик А.; Сенишин Анатолий; Янек, Юрген; Зейер, Вольфганг Г. (2018). «Корреляция транспортных и структурных свойств в Li1+xAlxGe2–x(PO4)3 (LAGP), полученном из водного раствора» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 10 (13): 10935–10944. дои : 10.1021/acsami.8b00842 . ISSN 1944-8244 . ОСТИ 1434719 . ПМИД 29516733 .

[Francisco-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п Франциско, Брайан Э.; Столдт, Конрад Р.; М'Пеко, Жан-Клод (2014). «Литий-ионный захват из-за локальных структурных искажений в электролитах с натриевым суперионным проводником (NASICON)». Химия материалов . 26 (16): 4741–4749. дои : 10.1021/см5013872 .

[:6-8] Jump up to: ^а ^б ^с Чжан, Бинкай; Тан, Руи; Ян, Луи; Чжэн, Цзясинь; Чжан, Кеченг; Мо, Сиджия; Лин, Жан; Пан, Фэн (2018). «Механизмы и свойства ионного транспорта в неорганических твердых электролитах» . Материалы для хранения энергии . 10 : 139–159. дои : 10.1016/j.ensm.2017.08.015 .

[:11-9] Jump up to: ^а ^б Сафанама, Дорсасадат; Адамс, Стефан (2017). «Высокоэффективные водные и гибридные литий-воздушные батареи на основе керамических анодных защитных мембран Li 1,5 Al 0,5 Ge 1,5 (PO 4 ) 3» . Журнал источников энергии . 340 : 294–301. Бибкод : 2017JPS...340..294S . дои : 10.1016/j.jpowsour.2016.11.076 .

[:0-10] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Тарт, П.; Рулмонт, А.; Меркарт-Ансей, К. (1986). «Колебательный спектр назиконоподобных ромбоэдрических ортофосфатов MIMIV2(PO4)3» . Spectrochimica Acta Часть A: Молекулярная спектроскопия . 42 (9): 1009–1016. Бибкод : 1986AcSpA..42.1009T . дои : 10.1016/0584-8539(86)80012-5 .

[11] Джарола, Марко; Самсон, Андреа; Титц, Фрэнк; Пристат, Силке; Дашджав, Энхцецег; Реттенвандер, Дэниел; Редхаммер, Гюнтер Дж.; Мариотто, Джино (2017). «Структура и колебательная динамика LiTi2(PO4)3 типа NASICON» . Журнал физической химии C. 121 (7): 3697–3706. дои : 10.1021/acs.jpcc.6b11067 . ISSN 1932-7447 .

[:1-12] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Мусави, Т.; Чен, X.; Доррер, К.; Джаггер, Б.; Спеллер, Южная Каролина; Гровенор, CRM (2020). «Изготовление тонких пленок Li1+xAlxGe2-x(PO4)3 методом напыления в твердых электролитах» . Ионика твердого тела . 354 : 115397. doi : 10.1016/j.ssi.2020.115397 . S2CID 224975198 .

[13] Кумар, Б.; Томас, Д.; Кумар, Дж. (2009). «Суперионный транспорт, опосредованный пространственным зарядом, в литий-ионопроводящей стеклокерамике» . Журнал Электрохимического общества . 156 (7): А506. Бибкод : 2009JElS..156A.506K . дои : 10.1149/1.3122903 .

[:9-14] Jump up to: ^а ^б Лю, Чжунцин; Венкатачалам, Сабаринатан; ван Вюллен, Лео (2015). «Структура, фазовое разделение и динамика Li в золь-гель-производном Li1+xAlxGe2-x(PO4)3» . Ионика твердого тела . 276 : 47–55. дои : 10.1016/j.ssi.2015.03.018 .

[:12-15] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Роде, Магнус; Цуй, Юантао; Зиберт, Карлос; Зайферт, Ханс Юрген (2020). «Теплофизические свойства фосфатов лития-алюминия-германия различного состава» . Международный журнал теплофизики . 41 (3): 31. Бибкод : 2020IJT....41...31R . дои : 10.1007/s10765-020-2607-0 . ISSN 0195-928X . S2CID 211097093 .

[:15-16] Jump up to: ^а ^б Фэн, Дж. К.; Лу, Л.; Лай, Миссури (2010). «Возможность хранения лития литий-ионного проводника Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3» . Журнал сплавов и соединений . 501 (2): 255–258. дои : 10.1016/j.jallcom.2010.04.084 .

[:14-17] Jump up to: ^а ^б Сунь, Чжицзянь; Лю, Лей; Ян, Бао; Ли, Киран; Ву, Бинг; Чжао, Цзиньтао; Ма, Лей; Лю, Юн; Ань, Хунли (2020). «Получение и ионная проводимость пленок твердого электролита Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3 методом радиочастотного распыления» . Ионика твердого тела . 346 : 115224. doi : 10.1016/j.ssi.2020.115224 . S2CID 214182605 .

[:2-18] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Лю, Ицзе; Ли, Чао; Ли, Боджи; Сун, Хученг; Ченг, Чжу; Чен, Минруй; Он, Пинг; Чжоу, Хаошэнь (2018). «Литий-алюминиево-германиевый фосфат, защищенный тонкой пленкой германия, для твердотельных литиевых батарей» . Передовые энергетические материалы . 8 (16): 1702374. doi : 10.1002/aenm.201702374 . S2CID 103584410 .

[19] Паолелла, Андреа; Чжу, Вэнь; Сюй, Гуй-Лян; Монака, Андреа Ла; Савойя, Сильвио; Жирар, Габриэль; Видж, Ашок; Демерс, Хендрикс; Груша, Алексис; Делапорт, Николас; Герфи, Абдельбаст (2020). «Понимание реакционной способности тонкого твердотельного электролита Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3 по отношению к металлическому литиевому аноду» . Передовые энергетические материалы . 10 (32):2001497 doi : 10.1002/aenm.202001497 . hdl : 11380/1328503 . ISSN 1614-6840 . ОСТИ 1658602 . S2CID 225512160 .

[:5-20] Jump up to: ^а ^б Мариаппан, Чиннасами Р.; Яда, Тихиро; Рошано, Фабио; Ролинг, Бернхард (2011). «Корреляция микроструктурных свойств и ионной проводимости керамики Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3» . Журнал источников энергии . 196 (15): 6456–6464. Бибкод : 2011JPS...196.6456M . дои : 10.1016/j.jpowsour.2011.03.065 .

[:7-21] Jump up to: ^а ^б Котобуки, Масаси; Койши, Масаки (2015). «Золь–гель синтез твердого электролита Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3» . Керамика Интернешнл . 41 (7): 8562–8567. doi : 10.1016/j.ceramint.2015.03.064 .

[:4-22] Jump up to: ^а ^б Хан, Ашраф; Ан, Чхоль-Ву; Рю, Чонхо; Юн, Вун-Ха; Хан, Бён Дон; Чой, Чон-Джин; Ким, Чон Ву; Пак, Дон Су (2014). «Влияние отжига на свойства толстых пленок литий-алюминий-германий-фосфатного электролита, полученных аэрозольным осаждением» . Международная организация металлов и материалов . 20 (2): 399–404. Бибкод : 2014MMI....20..399K . дои : 10.1007/s12540-014-1018-9 . ISSN 1598-9623 . S2CID 97858555 .

[:13-23] Jump up to: ^а ^б Котобуки, Масаси; Койси, Масаки (2019). «Приготовление твердых электролитов Li1,5Al0,5Ge1,5(PO4)3 методом соосаждения» . Журнал азиатских керамических обществ . 7 (4): 551–557. дои : 10.1080/21870764.2019.1693680 . S2CID 213710828 .

[24] Ши, Цзюньли; Ся, Юнгао; Хан, Шаоцзе; Фанг, Лифенг; Пан, Мэйзи; Сюй, Сяосюн; Лю, Чжаопин (2015). «Литий-ионный проводящий неорганически-органический композитный сепаратор Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 на основе Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 с повышенной термической стабильностью и отличными электрохимическими характеристиками в литий-ионных батареях 5 В» . Журнал источников энергии . 273 : 389–395. Бибкод : 2015JPS...273..389S . дои : 10.1016/j.jpowsour.2014.09.105 .

[25] Хоу, Гуанмей; Ма, Сяосинь; Солнце, Киди; Ай, Цин; Сюй, Сяоянь; Чен, Лина; Ли, Депинг; Чен, Цзинхуа; Чжун, Хай; Ли, Ян; Сюй, Жибин (2018). «Подавление дендрита лития и улучшенная межфазная совместимость, обеспечиваемая ex Situ SEI на литиевом аноде для твердотельных батарей на основе LAGP» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 10 (22): 18610–18618. дои : 10.1021/acsami.8b01003 . ISSN 1944-8244 . ПМИД 29758163 .

[:10-26] Jump up to: ^а ^б Ван, Цинсун, Вэнь, Цзинь, Цзинь; Хуан, Сяо; Чэнь, Чуньхуа (2016). Гель-керамический многослойный электролит для долговечных литий-серных батарей» . « Связь . 52 (8): 1637–1640 Номер : / C5CC08279J ISSN 1359-7345 . . 10.1039 документа

[27] Ван, Цин; Лу, Ян; Джин, Джун; Чен, Чуньхуа; Вэнь, Чжаоинь (2020). «Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 Литий-серные батареи на керамической основе с высокой циклической стабильностью, обеспечиваемой эффектом двойного удержания полисульфидов» . ХимЭлектроХим . 7 (19): 4093–4100. дои : 10.1002/celc.202001131 . ISSN 2196-0216 . S2CID 224844988 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

v т и Соединения лития
Inorganic (list)	Li₂ LiAlCl₄ Li_1+xAl_xGe_2−x(PO₄)₃ LiAlH₄ LiAlO₂ LiAl_1+xTi_2−x(PO₄)₃ LiAs LiAsF₆ Li₃AsO₄ LiAt Li[AuCl₄] LiB(C₂O₄)₂ LiB(C₆F₅)₄ LiWF₆ LiBF₄ LiBH₄ LiBO₂ LiB₃O₅ Li₂B₄O₇ LiAsF₆ Li₂SnF₆ Li₂TiF₆ Li₂ZrF₆ Li₂B₄O₇·5H₂O LiBSi₂ LiBr LiBr·2H₂O LiBrO LiBrO₂ LiBrO₃ LiBrO₄ Li₂C₂ LiCF₃SO₃ CH₃CH(OH)COOLi LiC₂H₂ClO₂ LiC₂H₃IO₂ Li(CH₃)₂N LiCHO₂ LiCH₃O LiC₂H₅O LiCN Li₂CN₂ LiCNO Li₂CO₃ Li₂C₂O₄ LiCl LiCl·H₂O LiClO LiFO LiClO₂ LiClO₃ LiClO₄ LiCoO₂ Li₂CrO₄ Li₂CrO₄·2H₂O Li₂Cr₂O₇ CsLiB₆O₁₀ LiD LiF Li₂F LiF₄Al Li₃F₆Al FLiBe LiFePO₄ FLiNaK LiGaH₄ Li₂GeF₆ Li₂GeO₃ LiGe₂(PO₄)₃ LiH LiH₂AsO₄ Li₂HAsO₄ LiHCO₃ Li₃H(CO₃)₂ LiH₂PO₃ LiH₂PO₄ LiHSO₃ LiHSO₄ LiHe LiI LiIO LiIO₂ LiIO₃ LiIO₄ Li₂IrO₃ Li₇La₃Zr₂O₁₂ LiMn₂O₄ Li₂MoO₄ Li_0.9Mo₆O₁₇ LiN₃ Li₃N LiNH₂ Li₂NH LiNO₂ LiNO₃ LiNO₃·H₂O Li₂N₂O₂ LiNa Li₂NaPO₃ LiNaNO₂ LiNbO₃ Li₂NbO₃ LiO⁻ LiO₂ LiO₃ Li₂O Li₂O₂ LiOH Li₃P LiPF₆ Li₃PO₄ Li₂HPO₃ Li₂HPO₄ Li₃PO₃ Li₃PO₄ Li₂Po Li₂PtO₃ Li₂RuO₃ Li₂S LiSCN LiSH LiSO₃F Li₂SO₃ Li₂SO₄ Li[SbF₆] Li₂Se Li₂SeO₃ Li₂SeO₄ LiSi Li₂SiF₆ Li₄SiO₄ Li₂SiO₃ Li₂Si₂O₅ LiTaO₃ Li₂Te LiTe₃ Li₂TeO₃ Li₂TeO₄ Li₂TiO₃ Li₄Ti₅O₁₂ LiTi₂(PO₄)₃ LiVO₃·2H₂O Li₃V₂(PO₄)₃ Li₂WO₄ LiYF₄ Neodymium-doped LiZr₂(PO₄)₃ Li₂ZrO₃
Organic (soaps)	Hemolithin (extraterrestrial protein) Organolithium reagents Gilman reagent CH₃COOLi C₄H₆LiNO₄ LiC₂F₆NO₄S₂ LiN(SiMe₃)₂ Li₃C₆H₅O₇ C₅H₅Li LiN(C₃H₇)₂ (C₆H₅)₂PLi C₁₈H₃₅LiO₃ C₆H₁₃Li C₄H₉Li CH₃CHLiCH₂CH₃ (CH₃)₃CLi C₁₂H₂₈BLi CH₃Li Li⁺C₁₀H₈⁻ C₅H₁₁Li C₅H₃LiN₂O₄ C₆H₅Li LiC₂CH₃ LiO₂C(CH₂)₁₆CH₃ C₄H₅LiO₄ LiEt₃BH LiOC(CH₃)₃ C₉H₁₈LiN LiC₂H₃ Vinyllithium LiC ₁₁H ₂₃COO
Minerals	Amblygonite Berezanskite Brannockite Cryolithionite Darapiosite Darrellhenryite Elbaite Fluorine Elbaite Fluor-liddicoatite Emeleusite Eucryptite LiAlSiO₄ Faizievite Hectorite Hsianghualite Jadarite LiNaSiB₃O₇OH Keatite Li(AlSi₂O₆) Kunzite Lavinskyite Lepidolite Lithiophilite LiMnPO₄ Lithiophosphate Li₃PO₄ Manandonite Manganoneptunite Nambulite Neptunite Olympite Petalite LiAlSi₄0₁₀ Pezzottaite Cs(Be₂Li)Al₂Si₆O₁₈ Rossmanite Saliotite Sogdianite Spodumene LiAl(SiO₃)₂ Sugilite Tiptopite Tourmaline Triphylite LiFePO₄ Zabuyelite Li₂CO₃ Zektzerite Zinnwaldite
Hypothetical	Li_xBe_y HLiHe⁺ LiFHeO LiHe₂ (HeO)(LiF)₂ La_2/3-xLi_3xTiO₃He
Other Li-related	Aluminium–lithium alloys Heteroatom-promoted lateral lithiation LB buffer Lithium atom Lithium medication LiNi_xCo_yAl_zO₂ LiNi_xMn_yCo_zO₂ Lithium soap Lithium Triangle Lucifer yellow Magnesium–lithium alloys NASICON Environmentally friendly red light flare