| 基于第一性原理的石榴石型Li7La3Zr2O12 固态电解质的设计与合成 |
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| 引用本文： | 梁兴华,吴希,吴秋满,李鑫旗,毛杰,方志杰.基于第一性原理的石榴石型Li7La3Zr2O12 固态电解质的设计与合成[J].稀有金属材料与工程,2021,50(6):1956-1963. |
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| 作者姓名： | 梁兴华 吴希 吴秋满 李鑫旗 毛杰 方志杰 |
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| 作者单位： | 广西科技大学;广东省新材料研究所,广西科技大学,广西科技大学,广西科技大学,广东省新材料研究所,广西科技大学 |
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| 基金项目： | he GDAS Special Project of Science and Technology Development, Guangdong Academy of Sciences Program (No. 2020GDASYL - 20200104030);the Innovation Project of Guangxi University of Science and Technology Graduate Education (YCSW2020217);and the Fund Project of the Key Lab of Guangdong for Modern Surface Engineering Technology (No. 2018KFKT01) |
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| 摘 要： | 基于密度泛函理论（DFT）的第一原理方法计算了四方相和立方相中2种不同的Li7La3Zr2O12（LLZO）固体电解质材料的能带结构，晶格参数，态密度和成键特性。基于理论计算结果，通过电子结构特性解释了四面体相的离子电导率低于立方相的离子电导率的原因。基于LLZO的第一性原理计算，设计了2种晶体结构的LLZO材料，并通过高温固相法制备并分析了不同烧结时间的LLZO颗粒的性能。探索了合成工艺参数对Li7La3Zr2O12性能的影响。立方晶Li7La3Zr2O12（C-LLZO）的平均晶格大小为a=b=c=1.302 246 nm，而四方Li7La3Zr2O12（T-LLZO）的平均晶格大小为a=b=1.313 064 nm，c=1.266 024 nm。在1000 ℃下烧结12 h的C-LLZO为纯立方相，在室温（25 ℃）下最大离子电导率为9.8×10-5 S·cm-1。T-LLZO在室温（25 ℃）下的离子电导率为5.96×10-8 S·cm-1，在800 ℃下烧结6 h具有纯的四方相结构，与计算结果基本吻合。
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| 关 键 词： | 石榴石型Li7La3Zr2O12 第一性原理 电子结构 固态电解质 离子电导率 |
| 收稿时间： | 2020/6/2 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/8/6 0:00:00 |
Design and Synthesis of Garnet-Type Li7La3Zr2O12 Solid State Electrolyte Based on First Principles Theory |
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| liang xing hu,wu xi,wu qiu man,li xin qi,mao jie and fang zhi jie.Design and Synthesis of Garnet-Type Li7La3Zr2O12 Solid State Electrolyte Based on First Principles Theory[J].Rare Metal Materials and Engineering,2021,50(6):1956-1963. |
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| Authors: | liang xing hu wu xi wu qiu man li xin qi mao jie and fang zhi jie |
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| Affiliation: | Guangxi University of Science & Technology;Guangdong Institute of New Materials,Guangxi University of Science & Technology,Guangxi University of Science & Technology,Guangxi University of Science & Technology,Guangdong Institute of New Materials,Guangxi University of Science & Technology |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | garnet-type Li7La3Zr2O12 first principles theory electronic structure solid-state electrolytes ionic conductivity |
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