Standardisierte Mess- und Prozessierprotokolle sowie automatisierte Auswertung von Impedanzdaten für Feststoffelektrolyte - STAMPF

Abstract

Wir berichten über die Synthese, Verarbeitung und Charakterisierung von zwei verschiedenen sulfidbasierten Festelektrolyten (FE), Li6PS5Br und Li6PS5Br0.5I0.5. Die Pellets (> 80 g pro FE) wurden isostatisch gepresst und mit drei verschiedenen Materialien kontaktiert, Gold (gesputtert), Indium (als Folie und gesputtert) und Platin (gesputtert). Der Einfluss der Messbedingungen auf die Impedanzspektren wurde untersucht. Es werden Arrhenius-Diagramme vorgestellt, die Aufschluss über die ionische Leitfähigkeit unter verschiedenen Bedingungen geben. Bei den Indium-Folienkontakten traten Reproduzierbarkeitsprobleme auf, die von ihrer Verwendung abrieten. Daher wurde das Sputtern von Indium überprüft, was darauf hindeutet, dass nicht nur das Kontaktmaterial selbst, sondern auch die Art und Weise, wie es auf die Probe aufgebracht wurde, einen Einfluss hat auf der resultierenden ionischen Leitfähigkeit. Der zweite Messaufbau mit zusätzlichem Druck (TSC-Zelle) zeigte einen verbesserten Elektrodenkontakt und niedrigere Aktivierungsbarrieren. Insgesamt wurden mehr als 11152 Impedanzspektren gemessen, analysiert und für Software-Training zur automatischen Analyse zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus wurde eine Pelletierung des kommerziell erhältlichen Oxidelektrolyten Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP) durchgeführt, um die für Sulfid-SE standardisierten Messbedingungen zu überprüfen.