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高温高压光学浮区法单晶炉在锂离子电池域应用进展

发布时间: 2021-03-08  点击次数: 399次

       锂离子电池由于具有能量密度高、寿命长、充电快、安全可靠、绿色环保等诸多异性能,与当今人民的日常生活已密不可分,在手机、电脑、电动车、电动汽车、航空航天等域均有广泛的应用。

 

       其中,Li2FeSiO4作为新代锂离子电池阴材料,由于具有价格低廉、环境友好、安全性好等势,在大型动力锂离子电池应用方面具有良好的前景。然而,Li2FeSiO4材料在不同温度具有不同的结构相(∼ 400 °C :Pmn21, , ∼ 700 °C :P121/n1, and ∼ 900 °C :Pmnb),因此,研究其不同结构的电化学性质对于进步对其进行改性研究尤为重要。

 

       Waldemar Hergetta等人[1]采用高压光学浮区法获得了高温相(Pmnb)Li2FeSiO4单晶,并研究了晶体生长工艺参数对杂相的影响,相关结果已发表在Journal of Crystal Growth。作者所采用的高压光学浮区炉为德国SciDre公司的HKZ高压光学浮区法单晶炉

 

温度梯度分布[1]

 

XRD图谱及晶体实物图片[1]

 

       德国SciDre公司推出的HKZ高温高压光学浮区法单晶炉可实现3000℃及以上的生长温度,晶体生长腔大压力可达300 bar,可实现10-5 mbar的高真空环境,适用于生长各种超导材料、介电材料、磁性材料、电池材料等各种氧化物及金属间化合物单晶生长。

 

德国SciDre公司推出的HKZ系列高温高压光学浮区炉外观图

 

参考文献:

[1]. Waldemar Hergett, Christoph Neef, Hans-Peter Meyer, Rüdiger Klingeler, Challenges in the crystal growth of Li2FeSiO4, Journal of Crystal Growth, Volume 556, 2021, 125995,ISSN 0022-0248, https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125995.

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