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LATP、LAGP固态电解质材料合成改性路线研究现状及展望
1
作者
陈桢
李贤傲
+3 位作者
徐艺维
刘欣
申泽骧
陈明华
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3826-3855,共30页
固态电解质作为固态电池的关键组件,因其能够匹配高比容量的正、负极材料,实现更高的能量密度,并从根本上解决液态锂离子电池的安全隐患,而备受关注。其中,NASICON型的Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP,0≤x≤0.5)和Li_(1+x)Al_...
固态电解质作为固态电池的关键组件,因其能够匹配高比容量的正、负极材料,实现更高的能量密度,并从根本上解决液态锂离子电池的安全隐患,而备受关注。其中,NASICON型的Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP,0≤x≤0.5)和Li_(1+x)Al_(x)Ge_(2-x)(PO_(4))_(3)(LAGP,0≤x≤0.5)氧化物固态电解质,因其出色的空气稳定性、高离子电导率、低廉的原料成本以及温和的合成条件,成为固态电解质商业化的有力竞争者。然而,传统的实验合成和改性优化方法研发成本高、周期长、效率低。理解LATP/LAGP中离子输运机制,探索材料合成新方法,提高材料研发的效率是当前研究的重点。本文详细探讨了LATP/LAGP材料的晶体结构、离子传导机制、合成制备技术、性能提升策略以及机器学习辅助材料合成等方面的研究进展。此外,通过综合分析合成成本与产物性能,总结了具有工业化潜力的合成优化路径,并结合具体实例展示了机器学习在固态电解质领域的广阔应用前景。最后,文章还分析了当前LATP、LAGP固态电解质研究中存在的不足,并从基础研究、工程应用和商业化推广三个维度展望了未来的发展方向。
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关键词
LATP/LAGP固态电解质
Li^(+)传输机理
合成方法
掺杂改性
机器学习
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职称材料
Pr^(3+)掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷的光谱特性(英文)
2
作者
王英英
倪振华
+2 位作者
王笑军
张家骅
申泽骧
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期135-141,共7页
用不同的激发波长532,514.5,476.5 nm,研究稀土Pr3+掺杂的透明氟氧化物玻璃陶瓷中Pr3+在LaF3微晶环境和玻璃环境中的不同的荧光行为。对于微晶中的Pr3+离子,当用532 nm和514.5 nm激发玻璃陶瓷时,观察到从3P0能级到3H5能级的发射,和1D2...
用不同的激发波长532,514.5,476.5 nm,研究稀土Pr3+掺杂的透明氟氧化物玻璃陶瓷中Pr3+在LaF3微晶环境和玻璃环境中的不同的荧光行为。对于微晶中的Pr3+离子,当用532 nm和514.5 nm激发玻璃陶瓷时,观察到从3P0能级到3H5能级的发射,和1D2能级到基态3H4能级,3P0能级到3H6能级的发射。我们认为微晶中Pr3+离子的3P0能级上的电子布局是依靠电声子耦合-多声子辅助来实现的。为了进行比较,用476.5 nm共振激发玻璃及微晶中Pr3+离子的3P0能级,观察到3P0能级到很多低能级如:3H5、3H6、3F2的跃迁。而当在532 nm和514.5 nm非选择激发时,只有3P0能级到3H5能级的发射存在。我们认为这是由于不同的激光波长选择激发了不同环境中的Pr3+离子,532 nm和514.5 nm激发线选择激发了电声子耦合环境强中Pr3+离子。不同Pr3+离子掺杂摩尔分数分别为0.005%,0.05%,0.5%的发射光谱的研究还表明,这些电声子耦合环境强中的Pr3+离子浓度很高,很容易发生浓度猝灭现象。最后,用拉曼光谱研究了这类玻璃陶瓷的结晶性为和振动特性。
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关键词
透明氟氧化物玻璃陶瓷
镨离子
纳米晶
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职称材料
题名
LATP、LAGP固态电解质材料合成改性路线研究现状及展望
1
作者
陈桢
李贤傲
徐艺维
刘欣
申泽骧
陈明华
机构
哈尔滨理工大学
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3826-3855,共30页
基金
国家自然科学基金(52277215)。
文摘
固态电解质作为固态电池的关键组件,因其能够匹配高比容量的正、负极材料,实现更高的能量密度,并从根本上解决液态锂离子电池的安全隐患,而备受关注。其中,NASICON型的Li_(1+x)Al_(x)Ti_(2-x)(PO_(4))_(3)(LATP,0≤x≤0.5)和Li_(1+x)Al_(x)Ge_(2-x)(PO_(4))_(3)(LAGP,0≤x≤0.5)氧化物固态电解质,因其出色的空气稳定性、高离子电导率、低廉的原料成本以及温和的合成条件,成为固态电解质商业化的有力竞争者。然而,传统的实验合成和改性优化方法研发成本高、周期长、效率低。理解LATP/LAGP中离子输运机制,探索材料合成新方法,提高材料研发的效率是当前研究的重点。本文详细探讨了LATP/LAGP材料的晶体结构、离子传导机制、合成制备技术、性能提升策略以及机器学习辅助材料合成等方面的研究进展。此外,通过综合分析合成成本与产物性能,总结了具有工业化潜力的合成优化路径,并结合具体实例展示了机器学习在固态电解质领域的广阔应用前景。最后,文章还分析了当前LATP、LAGP固态电解质研究中存在的不足,并从基础研究、工程应用和商业化推广三个维度展望了未来的发展方向。
关键词
LATP/LAGP固态电解质
Li^(+)传输机理
合成方法
掺杂改性
机器学习
Keywords
LATP/LAGP solid-state electrolytes
Li+transport mechanism
synthesis methods
doping modification
machine learning
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
Pr^(3+)掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷的光谱特性(英文)
2
作者
王英英
倪振华
王笑军
张家骅
申泽骧
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室
中国科学院研究生院
新加坡国立大学物理系
南乔治亚大学物理系
南洋理工大学数学物理学院物理系
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期135-141,共7页
基金
supported by National Natural Science Foundation of China(10774141,10574128)~~
文摘
用不同的激发波长532,514.5,476.5 nm,研究稀土Pr3+掺杂的透明氟氧化物玻璃陶瓷中Pr3+在LaF3微晶环境和玻璃环境中的不同的荧光行为。对于微晶中的Pr3+离子,当用532 nm和514.5 nm激发玻璃陶瓷时,观察到从3P0能级到3H5能级的发射,和1D2能级到基态3H4能级,3P0能级到3H6能级的发射。我们认为微晶中Pr3+离子的3P0能级上的电子布局是依靠电声子耦合-多声子辅助来实现的。为了进行比较,用476.5 nm共振激发玻璃及微晶中Pr3+离子的3P0能级,观察到3P0能级到很多低能级如:3H5、3H6、3F2的跃迁。而当在532 nm和514.5 nm非选择激发时,只有3P0能级到3H5能级的发射存在。我们认为这是由于不同的激光波长选择激发了不同环境中的Pr3+离子,532 nm和514.5 nm激发线选择激发了电声子耦合环境强中Pr3+离子。不同Pr3+离子掺杂摩尔分数分别为0.005%,0.05%,0.5%的发射光谱的研究还表明,这些电声子耦合环境强中的Pr3+离子浓度很高,很容易发生浓度猝灭现象。最后,用拉曼光谱研究了这类玻璃陶瓷的结晶性为和振动特性。
关键词
透明氟氧化物玻璃陶瓷
镨离子
纳米晶
Keywords
transparent oxyfluofide glass ceramic
praseodymium
nanocrystals
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
LATP、LAGP固态电解质材料合成改性路线研究现状及展望
陈桢
李贤傲
徐艺维
刘欣
申泽骧
陈明华
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
Pr^(3+)掺杂透明氟氧化物玻璃陶瓷的光谱特性(英文)
王英英
倪振华
王笑军
张家骅
申泽骧
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
0
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职称材料
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