通过反应闪蒸工艺快速制备LiCrO2并评估其高温电性能

《Journal of the American Ceramic Society》：Rapid Formation of LiCrO2 via the Reactive Flash Process and Evaluation of its High-Temperature Electrical Properties

　　

摘要

本文首次报道了通过反应闪蒸（RF）方法快速合成层状化合物氧化锂铬（III）（LiCrO₂）——该化合物属于α-氧化钠铁（III）（α-NaFeO₂）结构家族。在约260°C的炉温下，仅需2.5分钟即可完成相的形成。观察到一个次要的过锂相，即氧化锂铬（VI）（Li₂CrO₄），该相可以通过水洗后干燥轻松去除。基于观察证据以及区域特定的微观结构和光谱分析，确定了这两种化学反应（由温度突变引起）以及可能的电化学反应（源自电极附近的电场）。虽然主要相位于接近LiCrO₂终端相的位置，但在电极附近，它实际上位于LiCrO₂–Li₂CrO₄二元相或LiCrO₂–Li₂CrO₄–Cr₂O₃三元相区域。利用Brouwer近似方法评估的缺陷平衡表明，在常压氧气分压下，30°C–400°C范围内，Li空位及其伴随的电子（空穴）载流子可能是主要的电导机制，其激活能为约0.14 eV。在较高温度下，Li离子通过空位的迁移变得更为可能。晶界传导的激活能几乎是晶内传导的两倍，这表明微观结构对整体传输行为有显著影响。

利益冲突

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。