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Room temperature manufacture of dense NaSICON solid electrolyte films for all-solid-state-sodium batteries

Titelangaben

Sozak, Mutlucan ; Nazarenus, Tobias ; Exner, Jörg ; Kita, Jaroslaw ; Moos, Ralf:
Room temperature manufacture of dense NaSICON solid electrolyte films for all-solid-state-sodium batteries.
In: Journal of Materials Science. Bd. 58 (2023) . - S. 10108-10119.
ISSN 1573-4803
DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-023-08642-w

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Pulveraerosolbasierte Kaltabscheidung (PAD) zur Erzeugung dünner ionenleitfähiger NaSICON-Schichten im µm-Bereich für hochleistungsfähige Natrium-Feststoffbatterien
MO 1060/45-1

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Sodium (Na) Super-Ionic CONductor (NaSICON) solid electrolyte (SE) powders (Na3Zr2Si2PO4) were prepared by the mixed oxide technique using a planetary ball mill and synthesized via solid-state method at temperatures ranging from 950 to 1200 °C. The powders with 95% pure NaSICON phase were deposited on different substrates via Powder Aerosol Deposition (PAD) at room temperature directly from the powders and fully dense ceramic films were obtained. X-ray diffractometry including Rietveld refinement were carried out on both the calcined powders and the resulting films to determine the crystallographic properties. Subsequently, the electrical properties of the resulting films were characterized and the effect of annealing at temperatures between 100 and 600 °C on the ionic conductivity of NaSICON PAD films was evaluated. Annealed films were measured in the temperature range 50 and 250 °C to calculate the activation energy Ea of the PAD films. Our work demonstrates a successful room temperature deposition of dense NaSICON electrolyte films on different substrates, which is promising for stationary energy storage applications of solid-state-sodium batteries.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 26 Jul 2023 07:40
Letzte Änderung: 14 Feb 2024 09:25
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/86314