Materiali di supporto per batterie
Polvere di zirconato di litio e lantanio drogato con tantalio e alluminio, elettrolita allo stato solido 0.2Al Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12 per batterie avanzate
Numero articolo : FZ64
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Conduttività ionica
- 2 × 10⁻³ S/cm
- Purezza del materiale
- ≥ 99,9% in peso (3N)
- Struttura cristallina
- Fase granato cubico (ICSD #422259)
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Panoramica del prodotto
Questa polvere elettrolitica allo stato solido di zirconato di litio e lantanio drogato con tantalio e alluminio ad alta purezza (0.2Al-Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12) rappresenta un materiale all'avanguardia per la ricerca sullo stoccaggio energetico di prossima generazione. Progettata specificamente per architetture di batterie al litio completamente allo stato solido, questa polvere ceramica avanzata affronta i compromessi critici tra conducibilità ionica, stabilità di fase e compatibilità elettrochimica con anodi in litio metallico. Incorporando rapporti ottimali di droganti di alluminio e tantalio nella struttura reticolare LLZO, la polvere sopprime la formazione di fasi tetragonali a bassa conducibilità, creando al contempo concentrazioni favorevoli di vacanze di litio essenziali per un trasporto ionico ultra-rapido.
Pensato per istituzioni accademiche, centri di ricerca industriale e produttori di celle allo stato solido, questo materiale funge da precursore essenziale per la fabbricazione di pellet elettrolitici densi, membrane separatrici ceramiche, elettroliti solidi compositi e rivestimenti protettivi interfacciali. Il materiale è sottoposto a un rigoroso controllo di qualità durante la sintesi per garantire stechiometria costante, dimensione uniforme delle particelle ed elevata purezza di fase, consentendo un'integrazione fluida nei flussi di lavoro di tape-casting, pressatura e sinterizzazione ad alta temperatura.
Con un'eccezionale conducibilità ionica di massa a temperatura ambiente di 2 × 10⁻³ S/cm e una purezza di fase comprovata che corrisponde alla struttura cristallografica a granato cubico (ICSD #422259), questo prodotto offre prestazioni affidabili in ambienti di test rigorosi. La sua superiore stabilità chimica contro il litio metallico riduce al minimo le reazioni collaterali interfacciali e la penetrazione dendritica, rendendolo un componente critico per lo sviluppo di batterie allo stato solido ad alta tensione e alta densità energetica.
Caratteristiche principali
- Co-doping sinergico ottimizzato: La doppia sostituzione con alluminio (Al³⁺) sul sito del litio e tantalio (Ta⁵⁺) sul sito dello zirconio stabilizza la fase granata cubica ad alta conducibilità a temperature ambiente, controllando al contempo la crescita dei grani durante la sinterizzazione.
- Superiore conducibilità ionica a temperatura ambiente: Raggiunge un'eccezionale conducibilità ionica di 2 × 10⁻³ S/cm, riducendo significativamente la resistenza interna della cella e promuovendo una rapida diffusione degli ioni litio all'interno delle architetture allo stato solido.
- Purezza chimica ultra-elevata (grado 3N): Sintetizzato con una purezza totale del materiale garantita ≥ 99,9% in peso, limitando le impurità metalliche dannose come ferro, silicio e niobio a livelli di ppm per evitare la conducibilità elettronica parassita.
- Rapporto stechiometrico preciso: Formulato con una composizione molare esatta di Al:Li:La:Zr:Ta:O = 0,2:6,75:3:1,75:0,25:12, garantendo un'eccezionale ripetibilità tra i lotti e un comportamento di densificazione prevedibile durante il trattamento termico.
- Cristallografia a granato cubico verificata: Confermata tramite indicizzazione a diffrazione di raggi X (XRD) rispetto allo standard di riferimento ICSD #422259, garantendo la completa assenza di fasi secondarie indesiderate o residui di precursori di ossido non reagiti.
- Dimensione delle particelle fine progettata: Macinato con una distribuzione granulometrica controllata a 325 mesh, facilitando la dispersione uniforme dello slurry, l'elevata densità del corpo verde e una cinetica di sinterizzazione a bassa temperatura.
- Eccellente compatibilità con il litio metallico: Offre un'elevata stabilità termodinamica e cinetica contro gli anodi in litio metallico, sopprimendo la nucleazione dei dendriti ed espandendo la finestra di tensione operativa per materiali catodici ad alta tensione.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio principale |
|---|---|---|
| Batterie al litio metallico completamente allo stato solido | Materiale elettrolitico solido primario utilizzato per pellet e membrane elettrolitiche pressate a caldo o a freddo in architetture di celle allo stato solido. | Offre un elevato trasporto ionico e resistenza meccanica per bloccare efficacemente la crescita dei dendriti di litio. |
| Membrane elettrolitiche solide composite (CSE) | Riempitivi combinati con matrici polimeriche (es. PEO, PVDF) per formare fogli elettrolitici solidi ibridi flessibili per l'assemblaggio di celle a sacchetto. | Migliora la conducibilità ionica complessiva e la stabilità termica meccanica delle matrici elettrolitiche polimeriche. |
| Rivestimenti protettivi interfacciali | Rivestimento a film sottile o slurry applicato all'interfaccia tra anodi in litio metallico ed elettroliti solidi o materiali attivi catodici. | Riduce l'impedenza interfacciale, stabilizza l'interfase dell'elettrolita solido (SEI) e previene reazioni collaterali indesiderate. |
| Sviluppo di separatori ceramici | Fabbricazione di separatori ceramici densi, ultra-sottili e autoportanti per celle di batterie allo stato solido rigide di prossima generazione. | Fornisce una sicurezza chimica e termica superiore rispetto ai convenzionali separatori in poliolefina imbevuti di liquido. |
| Ricerca e sviluppo accademico e di materiali avanzati | Materiale ceramico all'ossido di riferimento per la ricerca elettrochimica fondamentale, la cinetica di trasporto allo stato solido e studi su nuove tecnologie di sinterizzazione. | La purezza di fase standardizzata e la stechiometria affidabile garantiscono dati di ricerca scientifica riproducibili. |
Specifiche tecniche
Parametri generali del materiale
| Parametro di specifica | Valore / Dettaglio |
|---|---|
| Identificativo prodotto | FZ64 |
| Formula chimica | 0.2Al-Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12 |
| Designazione materiale | Zirconato di litio e lantanio drogato con tantalio e alluminio (Ta/Al-LLZO) |
| Purezza del materiale (wt%) | ≥ 99,9% (grado 3N) |
| Dimensione particelle | 325 Mesh |
| Aspetto fisico | Polvere giallo chiaro |
| Struttura cristallina | Fase granata cubica (ICSD #422259) |
| Conducibilità ionica (S/cm) | 2 × 10⁻³ S/cm (a temperatura ambiente) |
| Rapporto molare chimico | Al : Li : La : Zr : Ta : O = 0,2 : 6,75 : 3 : 1,75 : 0,25 : 12 |
Profilo massimo delle impurità (ppm)
| Elemento impurità | Contenuto massimo (ppm) |
|---|---|
| Ferro (Fe) | ≤ 15 |
| Rame (Cu) | ≤ 10 |
| Manganese (Mn) | ≤ 12 |
| Calcio (Ca) | ≤ 10 |
| Sodio (Na) | ≤ 6 |
| Potassio (K) | ≤ 7 |
| Magnesio (Mg) | ≤ 8 |
| Niobio (Nb) | ≤ 25 |
| Nichel (Ni) | ≤ 10 |
| Silicio (Si) | ≤ 15 |
| Ittrio (Y) | ≤ 15 |
Perché scegliere questo prodotto
- Rigoroso controllo qualità di fase e purezza: Ogni lotto di materiale è sottoposto a una rigorosa verifica di fase tramite diffrazione di raggi X (XRD) per garantire una struttura a granato cubico al 100% senza fasi di impurità secondarie.
- Prestazioni di sinterizzazione ottimizzate: Il profilo di co-doping Ta/Al bilanciato promuove una maggiore densità dei bordi di grano a temperature di sinterizzazione inferiori, risparmiando energia e preservando la stechiometria del litio durante il trattamento termico.
- Rigoroso controllo delle impurità metalliche: Concentrazioni ultra-basse di tracce di Fe, Si e metalli alcalini garantiscono un elevato isolamento elettronico, prevenendo micro-cortocircuiti e autoscarica all'interno delle celle assemblate.
- Ripetibilità tra i lotti: Procedure di sintesi chimica standardizzate garantiscono una distribuzione granulometrica, una densità apparente sciolta e un comportamento elettrochimico costanti in tutti i lotti di produzione.
- Supporto tecnico completo: Supportato da ampi dati di caratterizzazione del materiale e assistenza tecnica su misura per la produzione di celle allo stato solido e la lavorazione di pellet in laboratorio.
Per opzioni di acquisto all'ingrosso, macinazione personalizzata della dimensione delle particelle o composizioni chimiche su misura, si prega di contattare il nostro team di vendita tecnica per richiedere un preventivo o discutere i propri requisiti tecnici.
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