《表1 NASICON结构固体氧化物电解质的离子电导率》

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《NASICON型微晶玻璃电解质的研究现状与展望》

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基于NASICON型结构的超离子导电微晶玻璃主要为含锂或钠的微晶玻璃化合物。Fu[21，22]在前人研究的基础上，首次对可结晶化的磷酸钛体系进行系统的研究，成功合成了NASICON型的微晶玻璃电解质。其中，导电晶相Li1+x Alx Ti2-x（PO4）3在室温下的电导率为1.3×10-3S/cm，与导电性能优异的Li3N相当。当结构中的Ti4+（离子半径0.0605 nm）被较低价态的Al3+（离子半径0.0535 nm）取代时，为维持电荷平衡，将引入更多的Li+，并导致晶胞体积减小，其晶胞参数首先沿着c轴的方向收缩[23]，形成更有利于离子迁移的晶体结构，使得离子传导效率有所提升。类似的掺杂效果同样在Ga3+、Sc3+、Y3+引入的NASICON体系中呈现[24，25]。这种NASICON结构的固溶体可允许的组成范围较广，因此，微晶玻璃方法已应用于众多前驱体玻璃体系，此类材料可分为锂离子导电型和钠离子导电型。两种体系的离子电导率如表1所示，相较于锂离子导电的微晶玻璃电解质，钠离子导电体系的离子电导率相对较低，其中温（300℃）条件下对应的玻璃的电导率为10-3 S/cm-10-4S/cm，鉴于其资源存储以及原料成本方面的优势，这种钠离子导电的微晶玻璃仍具有一定的研究价值，可通过合适离子的掺杂或者制备条件的改善获得性能方面的提升。