Dashjav, Enkhtsetseg und Bhardwaj, Monika und Gerhards, Marie-Theres und Ma, Qianli und Wätzig, Katja und Baumgärtner, Christoph und Wagner, Dörte und Lowack, Ansgar und Kuznezoff, Michails und Tietz, Frank (2025) Phase Evolution of NaSICON Materials during Temperature-Dependent Conventional and Cold Sintering. ACS Applied Energy Materials, 8 (15). American Chemical Society (ACS). doi: 10.1021/acsaem.5c01521. ISSN 2574-0962.
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Kurzfassung
In this study, we investigated the impact of sintering temperature on the densification, phase formation, microstructure, crystallinity, and ionic conductivity of NaSICON materials with varying nominal Zr deficiency and a varying Si/P ratio. Several powder batches were synthesized and resulted in substantially different sintering abilities using conventional sintering. For most of the powder batches, the conventionally sintered specimens reached maximum ionic conductivities between 2 and 3 mS cm–1 after sintering at 1200–1300 °C. Cold sintering was explored using one of the powder batches with different sintering additives. After cold sintering, an annealing step at 900 °C yielded similar conductivities. Without postannealing, a maximum ionic conductivity of 0.55 mS cm–1 was reached at temperatures as low as 275 °C. There is clear evidence that (a) the densification temperature can be significantly reduced with increasing glass fraction in the specimens and (b) the total conductivity increases with increasing sintering temperatures due to increasing density and crystallinity.
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/220186/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | Phase Evolution of NaSICON Materials during Temperature-Dependent Conventional and Cold Sintering | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | 1 Juli 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | ACS Applied Energy Materials | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Band: | 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1021/acsaem.5c01521 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | American Chemical Society (ACS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2574-0962 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | cold sintering, conventional sintering densification, phase formation, microstructure, ionic conductivity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Materialien und Technologien für die Energiewende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Elektrochemische Energiespeicherung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | E SP - Energiespeicher | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Elektrochemische Speicher | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Future Fuels > Solarchemische Verfahrensentwicklung Institut für Future Fuels | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Dashjav, Enkhtsetseg | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 08 Dez 2025 12:06 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 09 Dez 2025 10:42 |
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