Синтез и свойства материалов для полностью твердотельных литиевых источников тока

Разработаны подходы к созданию полностью твердотельных литиевых источников тока, заключающиеся в увеличении электропроводности твердого электролита на основе Li7La3Zr2O12 путем сочетания гетеровалентных замещений и введения стеклообразных спекающих добавок, а также формирования границ твердый электролит/электрод, обеспечивающих плотный контакт и минимальное контактное сопротивление. Доказано, что с помощью добавок трехкомпонентных литийпроводящих стекол Li2O-B2O3-SiO2 или Li2O-Y2O3-SiO2 можно существенно (до 5 раз при комнатной температуре) увеличить электропроводность спеченных керамических образцов Li7La3Zr2O12 и уменьшить электросопротивление на границе твердых фаз катод/электролит. Созданы с использованием разработанных материалов (электролитом Li7,15La3Zr1,85Al0,15O12, литий-индиевым анодом и композиционным катодом на основе LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2) макеты полностью твердофазных источников тока, емкость которых в течение первых 10 циклов составила около 140 мкАч/г при плотности тока 20 мкА/см2 и температуре 200 ºC, что свидетельствует о принципиальной применимости предложенного дизайна ячейки.