高溫高壓光學(xué)浮區(qū)法單晶爐在鋰離子電池域應(yīng)用進(jìn)展

       鋰離子電池由于具有能量密度高、壽命長(zhǎng)、充電快、安全可靠、綠色環(huán)保等諸多異性能，與當(dāng)今人民的日常生活已密不可分，在手機(jī)、電腦、電動(dòng)車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、航空航天等域均有廣泛的應(yīng)用。

       其中，Li₂FeSiO₄作為新代鋰離子電池陰材料，由于具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好、安全性好等勢(shì)，在大型動(dòng)力鋰離子電池應(yīng)用方面具有良好的前景。然而，Li₂FeSiO₄材料在不同溫度具有不同的結(jié)構(gòu)相（∼ 400 °C :Pmn21, , ∼ 700 °C ：P121/n1, and ∼ 900 °C :Pmnb），因此，研究其不同結(jié)構(gòu)的電化學(xué)性質(zhì)對(duì)于進(jìn)步對(duì)其進(jìn)行改性研究尤為重要。

       Waldemar Hergetta等人^[1]采用高壓光學(xué)浮區(qū)法獲得了高溫相（Pmnb）Li₂FeSiO₄單晶，并研究了晶體生長(zhǎng)工藝參數(shù)對(duì)雜相的影響，相關(guān)結(jié)果已發(fā)表在Journal of Crystal Growth。作者所采用的高壓光學(xué)浮區(qū)爐為德國(guó)SciDre公司的HKZ高壓光學(xué)浮區(qū)法單晶爐。

溫度梯度分布^[1]

XRD圖譜及晶體實(shí)物圖片^[1]

       德國(guó)SciDre公司推出的HKZ高溫高壓光學(xué)浮區(qū)法單晶爐可實(shí)現(xiàn)3000℃及以上的生長(zhǎng)溫度，晶體生長(zhǎng)腔大壓力可達(dá)300 bar，可實(shí)現(xiàn)10-5 mbar的高真空環(huán)境，適用于生長(zhǎng)各種超導(dǎo)材料、介電材料、磁性材料、電池材料等各種氧化物及金屬間化合物單晶生長(zhǎng)。

德國(guó)SciDre公司推出的HKZ系列高溫高壓光學(xué)浮區(qū)爐外觀圖

參考文獻(xiàn)：

[1]. Waldemar Hergett, Christoph Neef, Hans-Peter Meyer, Rüdiger Klingeler, Challenges in the crystal growth of Li₂FeSiO₄, Journal of Crystal Growth, Volume 556, 2021, 125995,ISSN 0022-0248, https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2020.125995.