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钙化温度对由锆石矿物质合成的NASICON化合物的结构和辐射屏蔽特性的影响
目前的工作旨在根据基于锆石矿物质在各种钙化温度下制造Na1ÞX Zr 2 Si X P 3-X O 12化合物。在250、500和1000 C中钙化了制造的化合物。钙化温度对制造化合物的结构，晶相和辐射屏蔽特性的影响。X射线衍射衍射仪表明，单斜晶相出现在250 c的钙化温度下，500°C完全转化为高度对称性六边形晶体相。 122Kev。在本研究中对钙化温度对G射线屏蔽行为的影响进行了清晰的影响，当钙化温度从250 C的250 C升高到1000 C时，线性衰减系数在122KeV时的影响增加了218％。©2023韩国核协会，由Elsevier Korea LLC出版。这是CC BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）下的开放访问文章。
钠超离子导体（NASICON）作为阴极……
Yujie Yang a , Guanjie He b , Ivan P. Parkin, b Paul R. Shearing b , Dan J. L. Brett b , Jiujun
科学项目
朝着优化钠基全固态电池的制造工艺并通过透射原位 X 射线衍射进行表征的方向发展实验室 Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides - LRCS 实验室主任 Mathieu Morcrette 地址，国家 15 rue Beaudelocque 80000 Amiens, FRANCE www 链接 https://www.lrcs.u-picardie.fr/ 博士论文导师 Vincent Seznec 和 Jean-Noel Chotard 电话 +33322825331 电子邮件 Vincent.seznec@u-picardie.fr jean-noel.chotard@u-picardie.fr 科学项目：全固态电池 (ASSB) 被视为下一代储能系统，与传统的 LIB 或 NIB 相比具有多种优势。 ASSB 通过用在很宽的工作温度范围内都很稳定的固体电解质 (SE) 替代高度易燃的液体有机电解质，解决了爆炸风险。此外，它们可能使用锂或钠金属作为负极，从而增加系统的能量密度 1 。尽管 ASSB 可能带来好处，但在这种技术进入市场之前，必须克服几个问题。首先，必须达到与液体电解质相当的高离子电导率。其次，与液体电解质不同，SE 不能完全浸渍电极界面，这意味着离子渗透效率较低。这会导致高界面电阻，从而降低循环性能和稳定性。第三，由于循环过程中体积的连续变化而产生的机械应变会导致与活性材料失去接触，并最终完全脱离 1 。在此背景下，使用 NaSICON 型固体电解质（如 Na 3+x Zr 2 Si 2+x P 1-x O 12）的 Na 基全固态电池（Na-ASSB）引起了人们的极大兴趣，因为：i）可以使用钠金属作为阳极和不同的阴极材料来构建完整的 Na-ASSB 电池单元 2，ii）NaSICON 固体电解质的电导率在室温下在 3-5.10 -3 S/cm 范围内 3,4。iii) 基于 NaSICON 的 Na-ASSB 已开始提供合理的性能。5 得益于 NaSICON 材料的这些非常好的性能，我们打算实现两个主要目标：
NANOMYTE® 固体电解质
全固态电池的电解质材料 想要彻底改变电池项目的安全性和性能？我们先进的固体电解质为传统液体电解质提供了引人注目的替代品，有可能提高能量密度、提高安全性并延长电池寿命。NEI 的固体电解质材料旨在解决界面兼容性和长期稳定性等关键挑战，为开发更安全、更可靠、性能更高的电池铺平道路。探索我们精选的硫化物、氧化物、磷酸盐、聚合物、NASICON 和卤化物电解质，立即找到最适合您电池需求的材料！
内部锂丝生长引起的固体电解质电化学机械失效
使用高剪切模量的固体电解质被认为是抑制锂枝晶形成并同时保证电池高安全性的最有前途的方法。[9] 尽管在提高固体电解质的高离子电导率方面取得了重大进展，但固态电池在实际工业条件下，特别是高功率系统下的运行尚未实现。[10] 一旦施加的电流密度超过某个值（该值被定义为临界电流密度），锂丝（或锂枝晶）通过固体电解质的扩展将引发电池故障。[11] 当锂丝连接阳极和阴极时，锂丝的生长会导致界面物理接触失败、固体电解质机械性能下降，甚至导致电池短路。 [12] 各种固体电解质均已报道了此类失效过程，包括石榴石 Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO)、[13] 非晶态 70Li 2 S-30P 2 S 5 玻璃、[14] 银锗矿 (Li 6 PS 5 Cl) [15] 和钠超离子导体类型（NASICON，例如 Li 1 + x Al x Ge 2 − x (PO 4 ) 3 ）。[16]
VIGLAS: a novel solution for inorganic solid-state batteries
追求高安全性和高能密度固态电池已成为能源研究的重要点，从而影响了学术界和工业。但是，由于固体电解质（SSE）和电极之间的界面不稳定性，固态电池的实践实现遇到了挑战。一种有希望的解决方案在于基于卤素化学的新SSE家族，以其令人印象深刻的特征而闻名，例如高离子电导率和高压稳定性[1,2]。值得注意的是，利用氯化物SSE的固态细胞具有特殊的循环性能[3,4]。此外，基于LACL 3的电解质的最新工作表明，该氯化物SSE将具有与锂金属阳极的良好兼容性[5]。最近，一类固体电解质（称为氧化氯化物固体电解质）与氯化物相似。然而，基于氯化物的基于氯化物和氧气的细胞仍需要高堆栈压力，通常从几到数百兆帕群，以维持与电极的密切接触。这构成了一个显着的挑战，因为电池组对细胞堆栈压力施加了严格的上限，并且达到理想的压力（低于0.1 MPa）对于固态电池电池的成功设计至关重要[6]。最近，HU和同事在自然能源中提出了一种突破性的解决方案[7]。他们引入了一种创新方法，涉及发现粘弹性无机玻璃（Viglas）氧化氯化物电解质。1 a）。1 B，C）。1 B，C）。通过巧妙地取代氧原子在锂和四氯铝钠内的氯原子（liaLcl 4和NaAlcl 4）中，它们通常将通常易碎的熔融盐转移到粘弹性玻璃类似物中，特异性地，lialcl 2.5 o 0.75 o 0.75（laco）和naalcl 2.5 o.55（naalcl 2.5 o）。这些对应物显示出令人印象深刻的变形水平，类似于有机聚合物电解质，即使在室温下也可以弯曲并折叠[7]（如图这是一个重要的里程碑，因为它将有机聚合物电解质的理想特征与调用无机电解质的强度合并。这些强度包括对高压（最多4.3 V）和高离子电导率（超过1 ms/cm）的抗性，如图这些属性有效地应对电极和电解质之间界面上的机械和化学稳定性相关的挑战。结果，功能齐全的LI/LLZTO/LACO75-NCM622和Na/nasicon/
具有角共享框架的锂超电子导体
ll-solid-State电池越来越吸引着吸引人的注意力，作为用于消费电子和电动汽车1中应用的下一代储能设备。用无机固体电池（SE）代替了常规电池中易燃的有机液体电解质（SE），并实现了高能电极的使用，从而增强了安全性和高能密度2。实现此类电池的关键因素是具有高离子电导率和出色的电化学稳定性的SES的开发，并且针对锂金属阳极和高压阴极3。虽然高离子电导率显然会降低细胞阻抗，并可能增加阴极复合物4中的活性材料负载，但最近还显示它可以减少锂金属阳极5中机械应力的堆积。几种基于硫化物的无机SES，例如Li 10 Gep 2 S 12（LGPS）6，L 7 P 3 S 11（参考7）和硫磺锂8具有高离子电导率（> 10 ms cm -1），超过了液体电解质6、7、9。然而，硫化物10 - 13的化学和电化学稳定性有限，在空气或水上释放时可能释放14、15是制造和应用的潜在安全问题。相反，许多氧化物SES表现出极好的空气和电化学稳定性11，但它们的离子电导率通常低于硫化物SES 16。如果可以识别出锂运动的结构和化学特征，则可以加速新的快速锂离子导体的发现。到目前为止，仅发现了少数几个氧化物SES（例如，NA超离子导体（NASICON） - 型氧化物17，石榴石18和钙钛矿锂19），并以室温（RT）离子电导率（σRT）为0.1-1-1-1 ms cm-1 cm-1 cm-1-1-1-1-1 rt）。在硫化物中，找到超离子导体的重点是晶体结构，这些晶体结构在几乎能量等效的位点之间提供了低障碍离子途径20。这导致了这样的原理：与封闭式结构相比，具有以身体为中心的立方体（BCC）排列的材料更可取，因为这种BCC布置允许通过低活化能的面部共享四面体位点锂迁移。
朝向机械机械反应的固体燃料 - 菲尔 -
电极| SE接口。3–5其中一些问题与SE在电极材料方面的电化学稳定性以及SE分解的相互作用的形成有关。如果可以形成稳定的固体电解质相（SEI），例如在常规锂离子细胞中石墨和优化的液体电解质之间的界面，这种初始不稳定不一定是一个问题。6 SE对碱金属的分解会导致形成其电子性能将决定其增长的相互作用的形成：7（a），如果大多数分解产物在电子上是电子上绝缘的，那么SEI的增长将最终停止，并且对电源的电源不可能（如果能够远离电源），则可能会影响电源的电源，如果它可能会影响电源，则该电源可能会造成电源的影响，如果是by的电源，则可以在电源范围内构成，而该障碍物是可以在电源上造成的，如果是by sei的范围，则可以在电源上造成，而该障碍物是可以在电源上造成的。混合离子电子传导（MIEC）之间的生长将不间断，直到消耗所有SE并发生短路。后一种相间类型对于具有持久性能的SSB不兼容。可以访问相间的化学组成对于确定产生哪种类型的相间以及是否在细胞中达到稳定性至关重要。X射线光电子光谱（XPS）是用于化学组成分析的出色表面表征技术。分析埋入界面的组成是一个挑战，因为XPS的深度分辨率有限。最近，已经开发了各种原地8-10和Operando技术11,12来解决此问题。XPS的深度分辨率有限，是由于测量的性质归因于收集光电子的收集，这些光电子在距离最初与原子核相距不远后从样品表面逸出，它们最初与它们最初界定的原子核（通常在10 nm内，在小于10 nm的范围内，用于由Alkα源激发的光电子，并经过Na的金属）。对于所有这些，其想法是使SE表面上的碱金属层足够薄，以使SE发射的光电子（可能是由于相互重点）穿过金属叠加层。为了产生碱金属层，一种技术包括将其从由相同的碱金属组成的计数器电极上镀在SE表面上，同时分析了相间产物Operando。11在这种情况下，可以从任何XPS仪器中存在的电子洪水枪向SE表面提供低能电子。尽管该技术已经证明了其表征相互作用组成的功效，但可以从中提取的信息程度（例如碱金属层的增长率行为）尚未得到充分理解。这项研究的目的是介绍可以从该操作方案中提取的信息深度。结果分为两种成对的文章（第一部分：实验；第二部分：理论13）。在第1部分中，研究了NASICON家族的SE表面上Na金属（Na 0）的电化学稳定性（Na 3.4 Zr 2 Si 2.4 P 0.6 O 12，进一步称为NZSP）。总的来说，这项工作介绍了一个了解增长的框架nzsp是因为其高离子电导率使其成为有前途的候选SE，14，但其对NA 0的稳定性仍在争论中。理论DFT计算预测Na 3 Zr 2 Si 2 PO 12（由Na 1 + X Zr 2 Si X Zr 2 Si X P 3-X O 12，0≤x≤3定义的NASICON组成空间的最接近的阶段是0 v在Na/Na +的Na/Na +应不稳定的Na/Na 2 ZROS na 2 ZRO和Na 2 ZRO 3，4 sRO 3，4 sRO 3，4 s sRO 3，4 s sRO 3）。15–17在Na 0 | Na 3 Zr 2 Si 2 PO 12也通过电化学阻抗光谱和前XPS研究在实验中提出。17,18本研究将区分两种Na 0 | NZSP接口：第一个是Na 0和抛光的NZSP（NZPS抛光）颗粒之间的接口；第二个是Na 0和As-Sinter的NZSP（NZSP AS）颗粒之间的接口。此比较旨在阐明NZSP表面化学对其对Na 0的稳定性的影响。的确，在我们小组的先前研究中确定了热处理促进在As-Sintered NZSP样品表面上形成薄的Na 3 PO 4层，当NZSP表面抛光时，该层可以去除。14 AS Na 3 PO 4是一个阶段，预测通过DFT计算对Na 0稳定，19该比较的目的是评估Na 3 PO 4作为自我形成的缓冲层的效率。对第一个实验部分的讨论着重于从XPS拟合模型中提取信息，以告知Na 0 | nzsp抛光和Na 0 | Na 0 | Na 3 PO 4 | NZSP接口的相间形成动力学。时间解析的电化学阻抗光谱（EIS）也被用来评估相互作用的离子电阻率。