[發明專利]一種固體電解質及其制備方法

無效

• 申請號: 201210440872.0
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102916221A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 廖友好;李偉善;邱顯煥;馮岸柏;馮洪亮
• 申請（專利權）人: 深圳華粵寶電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;C01G25/00
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

1.一種固體電解質，其特征在于：由摻雜了M元素的單斜相鋯酸鋰晶體組成，所述摻雜了M元素的單斜相鋯酸鋰晶體為在鈮酸鋰晶體中摻入有M離子，化學式組成為Li_6+yZr_2-xM_xO₇，其中x=0.01~0.4，M為正二價或正三價的金屬元素，當M為正二價的金屬元素時，y=2x，當M為正三價的金屬元素時，y=x。

2.根據權利要求1所述的固體電解質，其特征在于：所述M為Sc、Y、Lu、Al、Ga、In、La、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu中的其中一種。

3.一種固體電解質的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、按照化學式Li_6+yZr_2-xM_xO₇，換算出所需鋯源化合物、M源化合物和鋰源化合物的質量，然后分別準確稱取等于換算值的鋯源化合物、等于換算值的M源化合物以及不低于換算值的鋰源化合物，其中，x=0.01~0.4，M為正二價或正三價的金屬元素，當M為正二價的金屬元素時，y=2x，當M為正三價的金屬元素時，y=x；

步驟2、將步驟1所得的各原料混合研磨1~3小時后裝入帶蓋子的氧化鋁坩堝中，以1~5℃/min的升溫速度升溫到780～950℃并在該溫度下保溫10～25小時，然后以1~10℃/min的降溫速度降到室溫，得到白色粉末；

步驟3、將步驟2所得白色粉末研磨0.5~3小時后得到母粉，稱取一定質量的母粉在1～5噸壓力下干壓成型，然后將成型體裝入帶蓋子的氧化鋁坩堝中，成型體四周用母粉包圍，以1~5℃/min的升溫速度升溫到800～950℃并在該溫度下保溫20～30小時，然后以1~10℃/min的降溫速度降到室溫，得到固體電解質。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：在步驟1中，還包括準確稱取摩爾數為鋯源化合物、M源化合物和鋰源化合物的摩爾總數的1～5%的B₂O₃。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：在步驟1中，所述鋰源化合物的稱取量為換算值的101~120%。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述鋰源化合物為碳酸鋰、氫氧化鋰、一水合氫氧化鋰、硝酸鋰、磷酸鋰、醋酸鋰的其中一種或幾種的混合物。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述鋯源化合物為氧化鋯、硝酸氧鋯、氫氧化鋯的其中一種或幾種的混合物。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述M為Sc、Y、Lu、Al、Ga、In、La、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu中的其中一種。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述M源化合物為氧化M、硝酸M、氫氧化M的其中一種或幾種的混合物。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述M源化合物為氧化M。