Tantal-Aluminium-kodotiertes Lithium-Lanthan-Zirkonat-Pulver, Festkörperelektrolyt 0,2Al Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12 für fortschrittliche Batterien

Produktübersicht

Dieses hochreine, mit Tantal und Aluminium kodotierte Lithium-Lanthan-Zirkonat-Pulver (0,2Al-Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12) als Festkörperelektrolyt stellt ein Spitzenmaterial für die Forschung an Energiespeichern der nächsten Generation dar. Dieses fortschrittliche keramische Oxidpulver wurde speziell für Festkörper-Lithiumbatterie-Architekturen entwickelt und adressiert die kritischen Kompromisse zwischen Ionenleitfähigkeit, Phasenstabilität und elektrochemischer Kompatibilität mit Lithium-Metall-Anoden. Durch die Einbringung optimaler Verhältnisse von Aluminium- und Tantal-Dotierungsmitteln in die LLZO-Gitterstruktur unterdrückt das Pulver die Bildung von tetragonalen Phasen mit geringer Leitfähigkeit und schafft gleichzeitig günstige Lithium-Leerstellenkonzentrationen, die für einen ultraschnellen Ionentransport unerlässlich sind.

Dieses Material wurde für akademische Einrichtungen, industrielle Forschungszentren und Hersteller von Festkörperzellen entwickelt und dient als wesentlicher Vorläufer für die Herstellung dichter Elektrolytpellets, keramischer Trennmembranen, zusammengesetzter Festelektrolyte und Grenzflächenschutzschichten. Das Material unterliegt während der Synthese einer strengen Qualitätskontrolle, um eine konsistente Stöchiometrie, eine gleichmäßige Partikelgröße und eine hohe Phasenreinheit zu gewährleisten, was eine nahtlose Integration in Arbeitsabläufe wie Foliengießen, Pressen und Hochtemperatursintern ermöglicht.

Mit einer außergewöhnlichen Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur von 2 × 10⁻³ S/cm und einer nachgewiesenen Phasenreinheit, die der kristallographischen Struktur des kubischen Granats (ICSD #422259) entspricht, liefert dieses Produkt zuverlässige Leistung unter anspruchsvollen Testbedingungen. Seine überlegene chemische Stabilität gegenüber metallischem Lithium minimiert Grenzflächen-Nebenreaktionen und das Eindringen von Dendriten, was es zu einer kritischen Komponente für die Entwicklung von Festkörperbatterien mit hoher Spannung und hoher Energiedichte macht.

Hauptmerkmale

• Optimierte synergistische Kodotierung: Die doppelte Substitution mit Aluminium (Al³⁺) auf der Lithium-Position und Tantal (Ta⁵⁺) auf der Zirkonium-Position stabilisiert die hochleitfähige kubische Granatphase bei Umgebungstemperaturen und kontrolliert gleichzeitig das Kornwachstum während des Sinterns.
• Überlegene Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur: Erreicht eine außergewöhnliche Ionenleitfähigkeit von 2 × 10⁻³ S/cm, was den internen Zellwiderstand erheblich senkt und die schnelle Lithiumionen-Diffusion innerhalb von Festkörperarchitekturen fördert.
• Ultra-hohe chemische Reinheit (3N-Qualität): Synthetisiert mit einer garantierten Gesamtreinheit des Materials von ≥ 99,9 Gew.-%, wobei schädliche metallische Verunreinigungen wie Eisen, Silizium und Niob auf ppm-Niveau begrenzt werden, um parasitäre elektronische Leitfähigkeit zu vermeiden.
• Präzises stöchiometrisches Verhältnis: Formuliert auf eine exakte molare Zusammensetzung von Al:Li:La:Zr:Ta:O = 0,2:6,75:3:1,75:0,25:12, was eine außergewöhnliche Wiederholbarkeit von Charge zu Charge und ein vorhersehbares Verdichtungsverhalten während der Wärmebehandlung gewährleistet.
• Verifizierte kubische Granat-Kristallographie: Bestätigt durch Röntgenbeugung (XRD)-Indizierung gemäß dem Referenzstandard ICSD #422259, was das vollständige Fehlen unerwünschter Sekundärphasen oder nicht umgesetzter Oxid-Vorläuferrückstände sicherstellt.
• Optimierte feine Partikelgröße: Auf eine kontrollierte Partikelverteilung von 325 Mesh gemahlen, was eine gleichmäßige Schlickerdispersion, eine hohe Grünkörperdichte und eine Kinetik bei niedrigen Sintertemperaturen begünstigt.
• Hervorragende Kompatibilität mit Lithium-Metall: Bietet eine hohe thermodynamische und kinetische Stabilität gegenüber metallischen Lithium-Anoden, unterdrückt die Dendriten-Nukleation und erweitert das Betriebsspannungsfenster für Hochvolt-Kathodenmaterialien.

Anwendungen

Technische Spezifikationen

Allgemeine Materialparameter

Maximales Verunreinigungsprofil (ppm)

Warum dieses Produkt wählen?

• Strenge Phasen- & Reinheits-QS: Jede Materialcharge durchläuft eine strenge Röntgenbeugungs-Phasenverifizierung (XRD), um eine 100%ige kubische Granatstruktur ohne sekundäre Verunreinigungsphasen zu garantieren.
• Optimierte Sinterleistung: Das ausgewogene Ta/Al-Kodotierungsprofil fördert eine verbesserte Korngrenzendichte bei niedrigeren Sintertemperaturen, spart Energie und bewahrt die Lithium-Stöchiometrie während der thermischen Verarbeitung.
• Strenge Kontrolle metallischer Verunreinigungen: Extrem niedrige Spurenkonzentrationen von Fe, Si und Alkalimetallen gewährleisten eine hohe elektronische Isolierung und verhindern Mikrokurzschlüsse sowie Selbstentladung innerhalb der montierten Zellen.
• Wiederholbarkeit von Charge zu Charge: Standardisierte chemische Syntheseverfahren garantieren eine konsistente Partikelgrößenverteilung, Schüttdichte und elektrochemisches Verhalten über alle Produktionschargen hinweg.
• Umfassende technische Unterstützung: Unterstützt durch umfangreiche Materialcharakterisierungsdaten und technische Unterstützung, die auf die Herstellung von Festkörperzellen und die Verarbeitung von Laborpellets zugeschnitten ist.

Für Großbestellungen, kundenspezifische Partikelgrößenmahlungen oder maßgeschneiderte chemische Zusammensetzungen wenden Sie sich bitte an unser technisches Vertriebsteam, um ein Angebot anzufordern oder Ihre technischen Anforderungen zu besprechen.

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