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全固态锂电池具有能量密度高,运行温度范围宽,结构紧凑、规模可调、设计弹性大和安全性高等优点,是最有希望应用于电动汽车的储能系统之一。石榴石型固体电解质Li7La3Zr2012(LLZO)由于具有较高的锂离子电导率(10-4～10-(Scm-1),宽电化学窗口(约为6V)和对锂金属负极相对稳定性高等优点,非常有希望在电动汽车等领域得到重要运用。本论文通过高温固相法制备LLZO固体电解质材料,探究了烧结时间和温度对合成LLZO固体电解质材料的影响。结果表明,在烧结温度为1220°C烧结36小时的条件下,所制备的LLZO固体电解质材料具有很高的致密性和较高的离子电导率(约为1.54×10-4 Scnf1),通过XRD表征其结构为立方纯相的石榴石结构。进一步探究了 Al3+和Nb5+掺杂对LLZO固体电解质的影响。结果表明,在1150°C烧结18小时的条件下,可以得到致密的Al掺杂LLZO固体电解质材料,其在室温下的电导率为1.84×10-5 S cm-1,所制备的Al掺杂LL.ZO主相为立方石榴石相,同时还存在Li2ZrO3和La2Zr207的杂质相。采用1180℃烧结12小时并未得到立方相的Nb掺杂LLZO,其电导率为1.31x10-5S cm-1。在1220℃下烧结36小时得到了致密的Gd掺杂LLZO固体电解质材料,且掺杂量为20%时,Li7.2La3Zr1.8Gd0.2O12(LLZG20)的电导率达到最大值,为 2.3×10-4 S cm-1。将LLZG20组装成锂对称电池,进行循环伏安和交流阻抗测试结果表明,电池具有较高的锂脱嵌与沉积性能。Gd掺杂LLZO具有较高的锂离子电导率和化学稳定性,是一种非常有前途的全固态锂电池固体电解质材料。