Na-β"-Al2O3固體電解質(zhì)材料的Na+電導率直接影響著鈉硫電池的性能。以提高Na-β"-Al2O3固體電解質(zhì)材料Na+電導率為目的,利用傳統(tǒng)固相反應(yīng)法,在Li+摻雜作為穩(wěn)定劑的基礎(chǔ)上,加入0%～1. 25%（質(zhì)量分數(shù)）TiO2引入Ti4+,制備Na-β"-Al2O3固體電解質(zhì)材料。采用X射線衍射（XRD）以及掃描電子顯微鏡（SEM）對樣品進行表征,采用交流阻抗法測試了樣品的電導率。實驗結(jié)果表明,Ti4+摻雜可較大幅度提高Na-β"-Al2O3材料的Na+電導率,原因有三:一是Ti4+摻雜進入Na-β"-Al2O3晶格取代了Al3+,摻雜后抑制了β"相向β相的轉(zhuǎn)變,從而提高β"相的相對含量,且無雜相生成;二是Ti4+摻雜可以降低材料的燒結(jié)溫度,促進晶粒生長,從而提高了材料的體積密度;三是Ti4+摻雜可以降低材料在高溫燒結(jié)過程中鈉組分的揮發(fā),提高材料的鈉含量。其中,在TiO2摻雜量為0. 75%,燒成溫度為1575℃,保溫0. 5 h條件下,制得的材料性能最佳,電導活化能為0. 1606 eV,離子電導率由未摻雜樣品的0. 023 S·cm-1提升至0. 034 S·cm-1。 

【文章來源】：稀有金屬. 2020,44(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

Ti4+摻雜樣品在1575℃時燒結(jié)的XRD圖譜

圖7為燒結(jié)溫度為1575℃時樣品的活化能圖譜。由圖7可知，隨著摻雜量的不斷增加，樣品的電導活化能先降低，當摻雜量為0.75%時，樣品的電導活化能最低，為0.1606 eV；當摻雜量大于0.75%時，樣品的電導活化能逐漸升高，當摻雜量達到1.25%時，樣品的電導活化能最高，為0.1742eV。這說明，適當含量的Ti4+摻雜可以降低樣品的電導活化能，有助于Na+的移動。圖3 不同摻雜量下樣品的體積密度

不同摻雜量下樣品的體積密度

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3321647