Ion-conducting properties of SiO2 gels containing lithium salt

Um die elektrischen Eigenschaften von lithiumacetat- bzw. lithiumchloridhaltigen Gelen zu charakterisieren, wurde die Impedanzspektroskopie verwendet. Durch Mischen von TEOS (Tetraethylorthosilicat), Ethanol, Wasser, Lithiumsalz und der entsprechenden Säure (Salzsäure oder Essigsäure) wurden Gele mit verschiedenen Lithiumsalzgehalten hergestellt. Die Leitfähigkeit der Gele wurde beim Aufheizen von Raumtemperatur bis 230 Grad C unter dynamischem Vakuum ermittelt. Die Messungen wurden beim Abkühlen wiederholt. Beim Abkühlen zeigen Gele Arrhenius-Verhalten, und die Betrachtung der elektrischen Modul-Daten offenbart, daß jede Probe durch zwei thermisch aktivierte Prozesse gekennzeichnet ist. Vergleichsmessungen an polykristallinen Preßlingen von Lithiumacetatdihydrat bzw. Lithiumchlorid deuten an, daß der höhere Impendanzprozeß mit Lithiumsalz assoziiert ist. Als physikalischen Ursprung des besser leitenden Prozesses wird die Leitung entlang der Porenoberfläche zwischen den kristallinen Be reichen vorgeschlagen. Die Abhängigkeit der Leitfähigkeit von der Zusammensetzung der LiCl-haltigen Gele ist analog zu der von Keramikverbundelektroyten wie LiJ-Al2O3 und LiJ-SiO2.