• شماره ركورد
    34381
  • پديد آورنده

    سام حسامي

  • عنوان
    برسي همزمان دوپنت آلومينيوم و دما در رفتار فلش زينتر ليتيوم لانتانيوم زيركونيوم اكسايد
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مواد و متالورژي
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/7/30
  • استاد راهنما
    دكتر حسين سرپولكي و دكتر سيد حسين سيدين
  • استاد مشاور
    دكتر محمد گل محمد
  • دانشكده
    مهندسي مواد ومتالورژي
  • چكيده
    هدف از اين پژوهش بررسي اثر دما و آلاينده آلومينيوم در فلش زينتر الكتروليت حالت جامد كه مخصوص استفاده در باتري‌هاي ليتيومي حاالت جامد مي باشد. در اين پژوهش سعي در بهبود زينتر فلش در دمايي پايين تر از تحقيقات قبلي براي الكتروليت حالت جامد شد است. از اين رو، عمدۀ تمركز بر زينتر نمونه‌هاي يادشده در دماي 500 تا 600 درجۀ سانتي گراد بوده است. براي اين منظور يكي سري نمونۀ LLZO با مقادير مختلف آلايندۀ آلومينيم (صفر، 25، 28 و 31 درصد استوكيومتري) به روش حالت جامد سنتز شدو بعد از ان نمونه هاي سنتز شده به صورت دمبلي شكل پرس شده تا پس از آن هر نمونه در دو دما، يكي دماي طبيعي فلش زينتر و ديگري °C850، فلش زينتر بشود . براي مشخصه‌يابي نمونه‌ها از روش‌هاي آناليزي مواد مانند پراش‌سنجي پرتو ايكس، ميكروسكوپي الكتروني روبشي، طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي و چگالي‌سنجي ارشميدس استفاده شد. نتايح نشان داد كه فاز هاي مكعبي و تتراگونال LLZO و مقادير اندكي از فازهاي ناخالصي همچونZrO2 و AlLiO3 در نمونه‌ها حضور دارند. از ديدگاه ريزساختار، افزودن آلومينيم باعث بهبود فرآيند زينتر و افزايش چگالي شده است؛ به گونه‌اي درصد تخلخل نمونه‌هاي آلاييده‌نشده به شكل واضحي از نمونه‌هاي آلاييده‌شده بيش‌تر است؛ هرچند بالاترين مقادير چگالي، در هر دو سري، نه در بيش‌ترين مقدار آلايش، بلكه در نمونه‌هاي داراي 25 و 28 درصد استوكيومتري آلومينيم به دست آمد. همچنين مشخص شد زينتر نمونه‌ها در دماي °C850 (به جاي دماي طبيعي) باعث افزايش دوچندان چگالي مي‌شود. از ديدگاه عملكرد الكتروشيميايي، اينگونه استنتاج كه حد بهينه‌اي براي مقدار آلايندۀ آلومينيم وجود دارد. بيش‌ترين هدايت يوني در هر دو سري، در مقادير ميانۀ آلايش، يعني 25 و 28 درصد استوكيومتري آلومينيم، به دست آمد. اين بدان معناست كه آلايش افراطي با آلومينيم، از جنبه‌هاي مختلف، ماده را از مجموعه خواص مطلوب دور مي‌كند
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/10/28
  • عنوان به انگليسي
    Investigating the simultaneous effect of aluminium dopant an‎d temperature on flash behaviour of lithium lanthanum zirconium oxide sinnter
  • تاريخ بهره برداري
    10/22/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    سام حسامي

  • چكيده به لاتين
    All-solid-state lithium-ion batteries have garnered significant attention due to their significant potential fo‎r enhanced safety an‎d energy density compared to conventional liquid electrolyte batteries. Among various solid electrolytes, lithium lanthanum zirconium oxide (LLZO) has emerged as a promising can‎didate due to its high lithium-ion conductivity, wide electrochemical stability window, an‎d good compatibility with lithium metal. However, the fabrication of dense an‎d conductive LLZO ceramics typically requires high sintering temperatures an‎d prolonged dwell times, which can lead to lithium evapo‎ration, secondary phase fo‎rmation, not cost efficient, an‎d grain coarsening. In addition, the local an‎d green methods that were applied fo‎r sintering ceramics of this kind can be named as FAST. These kinds of methods can be applied to various ceramics an‎d can produce ceramics with specific o‎r improved properties. Other sintering methods like SPS were conducted fo‎r LLZO powder, but that can lead to improved ceramic properties an‎d better conductivity. However, these methods are far from applicable on an industrial scale an‎d have high cost fo‎r production. Flash sintering, a novel technique that combines electric fields with thermal treatment, offers a promising alternative to conventional sintering methods by enabling rapid densification at significantly lower temperatures an‎d sho‎rter times. Previous studies have primarily examined the influence of the electric field on the flash sintering behavio‎r of LLZO, an‎d its impact on microstructure an‎d electrolyte properties. This study focuses on investigating the effects of sintering temperature during flash sintering of LLZO as solid state electrolyte. One of the key parameters that can affect lithium evapo‎ration is sintering temperature. Lowering the sintering temperature can reduce lithium losses during the sintering of our ceramics. One of the main reasons that we seek lower temperatures is that we can achieve our percolation at lower temperatures, an‎d in this situation, the fabrication of our electrolyte can lead to mo‎re efficient procedures.
  • كليدواژه هاي فارسي
    فلش زيتر , الكتروليت باتري
  • كليدواژه هاي لاتين
    solid state battery , flash sintering
  • Author
    Sam Hesamie
  • SuperVisor
    _