Bi aliovalent substitution in Li7La3Zr2O12 garnets: Structural and ionic conductivity effects
Notice bibliographique
Résumé
We report on the synthesis of cubic-phase garnet-type solid-state electrolytes based on Bi-doped Li7La3Zr2O12 (LLZO). Bi aliovalent substitution of Zr in LLZO utilizing the Pechini processing method is employed to synthesize Li7−xLa3Zr2−xBixO12 compounds. A strong dependence of the ionic conductivity on Bi content is observed, and under our synthesis and sintering conditions, a >100-fold increase over the un-doped sample is observed for x=0.75. Cubic-phase Li6La3Zr1BiO12 compounds are generated upon annealing in air in the temperature range 650 °C–900 °C. In contrast, in the absence of Bi, the cubic garnet phase of Li7La3Zr2O12 is not formed below 700 °C and a transformation to the tetragonal phase is observed at ∼900 °C for this un-doped compound. The role of Bi in lowering the formation temperature of the garnet cubic phase and in the ionic conductivity improvements is investigated in this work. We ascribe the effect of Bi-doping on ionic conductivity increments to changes in Li+-site occupancy and lattice parameters and the reduction in the formation temperature for the cubic-phase formation to rate enhancements of the solid-state reaction. To identify the site occupancy of Bi in the garnet structure, we employ synchrotron extended x-ray absorption fine structure spectroscopy. Our results indicate that Bi additions occupy the Zr-type sites exclusively, to within the accuracy of the measurements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».