Разработка перспективных стеклокерамических электролитов для полностью твердофазных литий-ионных аккумуляторов нового поколения

Объектом исследования являются литий-проводящие твердые электролиты на основе стекол и стеклокерамики системы Li1,5+хAl0,5Ge1,5SixP3-xO12. Цель работы - исследовать процесс кристаллизации, физико-химические свойства и структурные особенности стекол серии Li1,5+хAl0,5Ge1,5SixP3−xO12 (х = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 и 0,5) для разработки новых стеклокерамических электролитов на их основе с улучшенными целевыми свойствами путем оптимизации, как состава, так и условий термообработки. В работе использовались следующие методики исследований: РФА, АЭС, РЭМ, ДСК, контактная дилатометрия, высокотемпературная оптическая дилатометрия, КР-спектроскопия, ИК-спектроскопия, импедансная спектроскопия. В результате работы систематически изучено влияние оксида кремния на термические свойства и кинетику кристаллизации стекол системы Li2O–Al2O3–GeO2–P2O5 для получения новых стеклокерамических электролитов. Характеристические температуры (стеклования и кристаллизации) определены с помощью разных методик и сопоставлены между собой. Установлена корреляция изменения температуры стеклования (Tg) со средней энтальпией связи исследуемых составов. Определена термическая стабильность стекол, которая увеличивается по мере увеличения содержания оксида кремния. Структура ближнего порядка стекол изучена с помощью КР- и ИК-спектроскопии. Уменьшение Tg и увеличение коэффициента термического расширения с ростом содержания добавки объяснены увеличением содержания Q1 фосфатных единиц и разрыхлением сетки стекла.