钨能带石榴石型固体电解质的好处

为了进一步提高钨DF固体电解质——Li7La3Zr2O12（LLZO）的焊耐用性、精度一致性以及依赖性锗枝晶植被，南京大学上海硅酸盐研究所郑楚均研究员向其中的能带了铝（W）元素和铬（Ta）元素，转变成LLZT-2LWO。

众所周知，比起液态锗电池来说，固态锗电池具备更大的能量密度、更好的重复精度和更高的安全精度，因此深受储能和动力电池信息技术的高度关注。不过，高温焊反复中的，氧化锗（LixO）的挥发但会导致LLZO密度下降和间歇性薄膜植被。另外，由于锗枝晶沿着晶界和互连圆孔传播，LLZO更容易在重复反复中的转变成锗枝晶，表明显露较很低的临界电流密度。为了解决上述的问题，开发具备微小薄膜尺码和更佳晶界接触的高质量LLZO是很重要的。

郑楚均研究员运用于了铝和铬元素提高了LLZO的精度。W和Ta可取代LLZO的Zr元素，替换成更多锗空位并稳定立方相。铝酸锗（Li2WO4，LWO）作为W非同替换成到Ta能带LLZO（LLZT）转变成LLZT-2LWO。研究表明，转至LWO后，LLZT-2LWO的离子系数为0.6mS/cm，相对密度为 98.67%；LLZT-2LWO 在0.5 mA/cm2下实现了300小时的长重复耐用性，表现显露优异的枝晶依赖性控制能力。

使用LWO添加剂的诱因是：1）很低熔点LWO可以降很低LLZT的焊熔点以及改变LLZO的晶界移动控制能力，可能但会间歇性薄膜植被，从而新建焊熔点范围；2）可作为焊助剂，并提供内部Li2O气氛补。使用Ta添加剂的诱因是：Ta能带LLZO具备更佳的空气耐用性、工程学强度、较高的室温锗离子系数和导电性。

该研究为固态锗电池开辟了最初机遇，利于规模化生产。