LLZO katı elektrolitlerde sinterleme öncesi işlemlerin ve ilavelerin yoğunlaşmaya etkisi

Bu tez çalışmasında, katıhal pillerinde yüksek kullanım potansiyeline sahip Li7La3Zr2O12 (LLZO) katı elektrolit malzemesinin yoğunluğunun ve yoğunluk artışına bağlı olarak iyonik iletkenliğinin arttırılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, LLZO katı elektrolitlerde sinterlemeden önceki işlemlerin ve ilavelerin yoğunlaşmaya etkisi incelenerek yoğun bir mikro yapıya sahip LLZO katı elektroliti elde edilmeye çalışılmıştır. LLZO katı elektrolit malzemeleri, basit hazırlama süreci, yüksek verim ve düşük maliyet gibi avantajlar sunan geleneksel katı hal reaksiyonu ile üretilmiştir. Mikroyapı incelemeleri taramalı elektron mikroskobuyla SE (Seconder elektron) ve BSE (Back scatter elektron) modlarında yapılmıştır. Faz analizleri XRD yöntemiyle yapılmıştır. İyonik iletkenlik değerleri elektrokimyasal empedans spektrumu yöntemiyle ölçülmüştür ve geometrik faktörler göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada, uygun tane büyümesinin görüldüğü ve yoğun bir yapıya sahip aynı zamanda da yüksek iyonik iletkenliğe sahip olan numunenin, toz formunda kalsine edilen, 1100 ºC'de sinterlenen, sinterleme sırasında toz yatağı kullanılan ve %10 RMD-LLZO katkılı T-LLZO numunesi olduğu tespit edilmiştir (5,6 x 10-4 S/cm).