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和TA取代的LI7LA3ZR2O12（LLZO）实心电解质
摘要：与传统的锂离子电池（LIBS）相比，固态电池（SSB）是有望实现高能密度和安全性提高的下一代电池的有希望的。尽管市场潜力很大，但很少有研究调查了SSB回收过程，以恢复和重用循环经济的关键原始金属。对于传统的LIB，湿法铝回收已被证明能够生产高质量的产品，而浸出是第一个单元操作。因此，必须建立对固体电解质的浸出行为的基本理解，这是具有不同lixiviants的SSB的关键组成部分。这项工作研究了矿物质酸（H 2 SO 4和HCl），有机酸，有机酸（Formic，乙酸，乙酸，草酸和柠檬酸）和水中最有希望的Al和最有前途的al和TA取代的Li 7 Li 7 Li 7 Li 7 La 3 Zr 2 O 12（LLZO）固体电解质。使用实际的LLZO生产浪费在1 m酸中以1:20 s/L的比率在25℃下24小时进行。结果表明，诸如H 2 SO 4之类的强酸几乎完全溶解了LLZO。用草酸和水观察到鼓励选择性浸出特性。对LLZO浸出行为的这种基本知识将为未来的优化研究提供基础，以开发创新的水透明质量SSB回收过程。
屏幕打印的复合LifePo4 -llzo阴极朝向固态锂离子电池
基于聚合物的SES具有足够高的离子电导率和出色的热稳定性，高环境稳定性，出色的柔韧性和可扩展的处理，其成本低。[19]基于聚乙烯（PEO）的聚乙烯。但是，它们有一些缺点：室温下的离子电导率低和氧化分解电位（低于4 V）。[20,21,22]在各种聚合物中，基于PEO的电解质是对SSB的最广泛研究的，其优势具有良好的电化学稳定性，具有LI阳极，处理性和兼容性。CE-RAMIC的固态电解质（SES）可以提供改善的电导率和电化学窗户。[23]目前，最常见的SES类是聚合物和陶瓷，例如氧化物（例如LLZO），磷酸盐（E.gnasicon），硫化物（例如Li 10 Gep 2 S 12，Li 6 Ps 5 X）和卤化物（例如Li 3含6，li 3 incl 6，li 3 ybr 6）。[2,18]在复合固体电解质（CSE）或杂交电解质的开发中，将少量（高达40 wt％）的无机活性填充剂（Perovskite，Garnet，Lisicon，Lisicon等）掺入已经广泛报道。[22,23]无机活性填充物可以在CSE的大部分区域形成连续的离子通道，并促进快速离子运输以提供更高的离子电导率，而不会构成基质的灵活性。[24]仍然有足够的空间来发展更好的CSE，以达到更高的离子连接性，而不会降低其机械性能。[25]
b'功能陶瓷对于电池的可扩展生产固体电解质至关重要。 Li-Garnet Li 7 La 3 Zr 2 O 12 D（LLZO），尤其是其立方相（Cllzo），由于其较高的Li + conductitivity和广泛的电化学稳定性窗口引起了人们的注意。但是，高烧结温度引起了对阴极界面稳定性，生产成本和可扩展制造能源消耗的担忧。我们显示了一种替代性\ xe2 \ x80 \ x9csinter-free \ xe2 \ x80 \ x9d路线，以使Cllzo稳定为薄膜的一半，以稳定其烧结温度。具体而言，我们建立了一个时间温度的转换（TTT）图，该图捕获了基于结晶焓分析的无定形至晶体llzo转换，并确认薄膜cllzo的稳定在500 \ xc2 \ xc2 \ xb0的低频中，可以通过diacutation cove be fingation cove be fingation findings tage tage tavivan finge cove fivan tivation fivation。用于电池电池设计，以减少制造的碳足迹。
b'功能陶瓷对于电池的可扩展生产固体电解质至关重要。li-garnet li 7 la 3 Zr 2 O 12 D（LLZO），尤其是其立方相（Cllzo），由于其高LI + conductitivity和广泛的电化学稳定性窗口而引起了人们的注意。但是，高烧结温度引起了对阴极界面稳定性，生产成本和可扩展制造能源消耗的担忧。我们显示了一种替代\ Xe2 \ x80 \ x9csinter-free \ xe2 \ x80 \ x9d途径，以稳定Cllzo作为其烧结温度的一半胶片。具体而言，我们建立了一个时间温度的翻译（TTT）图，该图可捕获基于结晶焓分析的非晶态 - 结晶的LLZO转换，并确认在500 \ xc2 \ xc2 \ xb0的低温下进行薄膜薄膜的稳定稳定。可用于针对生产中碳足迹减少的电池电池设计。
关于Li-Garnet固态电池设计和技术挑战的观点
基于Li-Garnet Li 7 La 3 Zr 2 O 12（LLZO）电解质的抽象固态锂离子电池近年来已经快速发展。与常规的基于电解质的同行相比，这些固态系统有望满足对安全，不易用和耐温温度的储能电池的迫切需求。在本愿景文章中，我们回顾了当前的研究追求，并讨论了LLZO固态电解质（SSE）用于固态电池的局限性。特别强调了对固态阴极，LLZO SSE和LI金属阳极层制造目前方法论的利弊的讨论。此外，我们讨论了固态阴极中LLZO厚度，阴极面积容量和LLZO含量在Li-Garnet固态电池的能量密度上的贡献，总结了它们所需的值，以匹配常规液体系统的能量密度。最后，我们重点介绍了朝着最终的Li-Garnet固态电池商业化时必须解决的挑战。
提出的理解和预防新范式......
图 1：(a) 不锈钢晶间开裂 (b) Li 对 LLZO 晶间渗透的 SEM 图像。SCC (c) 和 LLZO 中的锂镀层 (d) 引起的开裂扩展示意图。相应的 SCC 机制。
由于电子束充电而引起的固体电解质中的LI生长动力学
用电子显微镜揭示固体电解质（SES）的局部结构对于对固态电池（SSB）性能的基本了解至关重要。但是，如果未完全了解样品与电子束的相互作用，SSB中的固有结构信息可能会误导。在这项工作中，我们系统地研究了电子束对不同成像条件下掺杂的Al掺杂锂含氧酸锂（LLZO）的影响。li金属直接生长在LLZO的清洁表面上。发现所获得的LI金属生长动力学和形态受到温度，加速电压和电子束强度的严重影响。我们证明锂的生长是由于电子束发射下的正充电效应激活的LLZO界限。我们的结果加深了对电子束对SES的影响的理解，并为电池材料使用电子显微镜提供了指导。
铝可扩展合成方法的评估...
摘要：固体电解质是全固态电池（ASB）的关键成分。它在电极中需要增强锂电导率，并且可直接用作隔膜。锂填充石榴石材料 Li 7 La 3 Zr 2 O 12（LLZO）具有高锂电导率和对金属锂的化学稳定性，被认为是高能陶瓷 ASB 最有前途的固体电解质材料之一。然而，为了获得高电导率，需要使用钽或铌等稀土元素来稳定高导电立方相。这种稳定性也可以通过高含量的铝来实现，从而降低了 LLZO 的成本，但同时也降低了可加工性和锂电导率。为了找到石榴石基固态电池潜在市场引入的最佳点，可扩展且工业上可用的、具有高加工性和良好导电性的 LLZO 合成是必不可少的。本研究采用了四种不同的合成方法（固相反应（SSR）、溶液辅助固相反应（SASSR）、共沉淀（CP）和喷雾干燥（SD））来合成铝取代的 LLZO（Al:LLZO，Li 6.4 Al 0.2 La 3 Zr 2 O 12 ），并进行了比较，一方面关注电化学性能，另一方面关注可扩展性和环境足迹。这四种方法均成功合成，锂离子电导率为 2.0–3.3 × 10 −4 S/cm。通过使用湿化学合成法，煅烧时间可以从 850 °C 和 1000 °C 下的两个煅烧步骤（20 小时）减少到喷雾干燥法下 1000 °C 下仅 1 小时。我们能够将合成扩大到公斤级，并展示不同合成方法的大规模生产潜力。
锂离子固态导体固态化学博士职位 100%，苏黎世，临时 功能无机博士职位空缺
锂离子固态导体固态化学博士职位 100%，苏黎世，临时 功能无机材料组（KovalenkoLab）有一个博士职位。 职位描述 具有优异锂离子电导率的材料是推动电化学储能技术发展所必需的，例如用于便携式和移动应用的技术。在所研究的大量固体锂电解质材料中，设计具有高电化学稳定电压窗口的快速锂超离子导体仍然是一个巨大的挑战。最近，石榴石家族的锂固体电解质，如 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO)，引起了研究界的关注，在室温下高达 1 mS cm −1 的高锂离子电导率下，表现出 0 至 6 V vs. Li + /Li 的显着电化学操作窗口。这个博士项目是一个激动人心的机会，可以探索新的 LLZO 锂离子导电无机陶瓷，了解锂的扩散途径，并深入表征它们与金属锂的化学和电化学兼容性。该项目将重点了解与新型 LLZO 化学结构方面相关的电荷传输机制，并开发合成 LLZO 的新化学方法。该项目本质上是多学科的，弥合了固态化学、纳米材料化学和电化学储能之间的差距，从而营造了一个高度激励的研究环境。职责/职位描述 - 研究 LLZO/Li 界面上锂的电化学电镀/剥离机制 - 开发基于 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 的混合锂离子和电子传导的新型陶瓷电解质 - 准备同行评审的出版物并在国际会议上展示结果 您的个人资料 候选人应最近以优异的成绩获得化学、物理或工程学硕士学位。候选人应具有电化学储能方面的强大实验背景，并具有出色的固态化学知识。全固态锂离子电池方面的经验将是有益的。感兴趣吗？申请材料包括一封动机信、一份简历、2-3 封推荐信（最好由推荐人发送）、成绩单和任何其他相关文件，请发送至：Kostiantyn Kravchyk 博士（kravchyk@inorg.chem.ethz.ch）和 Maksym Kovalenko 教授（mvkovalenko@ethz.ch）。
全纤维化的基于陶瓷的电解质的复杂性 -
当前的能量和移动性转化，在很大程度上依赖电动汽车（EV）和可再生能源需要电池。锂离子电池是重塑我们的运输系统的主要候选者。尽管已经主导了电动汽车市场的能源储能组件，但锂离子电池仍存在与易燃液体电解质有关的安全问题。此外，它们接近达到最大能量密度。替代电池技术，更安全且能够存储更多的能量，因此引起了极大的兴趣。一个突出的例子是使用陶瓷或聚合电解质及其复合材料的固态电池。本文探讨了内部处理和表征技术，以研究所有固态锂电池的无机电解质的过程，并提高无机电解质的性能。无机电解质是具有高离子电导率的固体，可以使具有高功率和能量密度的安全电池。但是，在达到商业化之前，需要克服许多挑战。进步与了解控制离子传输的属性有关。本文的一个焦点是用硼酸处理电解质材料Li 7 La 3 Zr 2 O 12（LLZO）。这种表面处理似乎可以应对有害的Li 2 CO 3的形成，因此，均针对烧结的陶瓷电解质颗粒和LLZO粉末进行了探索。分别通过分析对烧结的影响以及在聚合物电解质矩阵中实施粉末时分别评估了该策略。与酸接触，LLZO形成了一个对电导率有益影响的Libo 2层。对于llzo粉末，酸处理在烧结后产生了有希望的谷物结合的固体。掺入聚合物电解液中时，较高的离子电导率表明Libo 2层对聚合物陶瓷接触的有益作用。另一个有希望的无机电解质是Li 1+X Al X Ti 2-X（PO 4）3（LATP），其易于处理和高电导率被其不稳定性与锂金属所遮盖。作为保护LATP材料的一种策略，它已插入不同的聚合物电解质矩阵中。虽然复合材料通常在材料之间表现出较差的协同作用，但对于多种植者来说，有一些令人鼓舞的结果，尤其是高转移数量。总而言之，这些结果为了解如何使用陶瓷电解质制造功能性的全州电池提供了一步，以及在陶瓷和复合电解质中量身定制表面的重要性。
用Li4Ti5O12电极来提高基于Li-Garnet的全稳态电池的电化学性能：通往便宜和大型Cerami的路线
基于快速LI +传导固体电解质（例如Li 7 La 3 Zr 2 O 12（LLZO））的抽象全稳态电池（LLZO）提供了对安全，不易燃率和温度耐受能量存储的透视。尽管有希望，但整个电池组件的陶瓷处理即将达到理论能力，并找到处理大规模和低成本电池电池的最佳策略仍然是一个挑战。在这里，我们解决了这些问题，并报告了由Li 4 Ti 5 O 12 / C- Li 6.25 Al 0.25 la 3 Zr 2 O 12 / Metallic Li提供的能力约70 - 75 AH / kg的固态电池电池，且可逆自行车以2.5 a / kg的速率（用于2.5 –1.0 –1.0 v，95 c，95°C）。发现，在固体电解质电极界面处能力增加和LI +转移是谷物及其连通性的紧密嵌入，可以通过细胞制备过程中的等速压力来实现。我们建议，通过确保在电解质电极界面上确保良好的谷物接触，可以在加工过程中进行简单的陶瓷处理，例如加工过程中的施加压力。在野外的石榴石型全稳态电池组件中，证明了