[發(fā)明專利]一種鈮酸鋰晶體、固體電解質(zhì)及它們的制備方法和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210440914.0
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102925978A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖友好;李偉善;邱顯煥;馮岸柏;馮洪亮
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳華粵寶電池有限公司
• 主分類號: C30B29/30
• 分類號: C30B29/30;C30B1/10;H01M10/0562;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 張明

1.一種鈮酸鋰晶體，其特征在于：在鈮酸鋰晶體中摻入有鎢離子W⁶⁺或鉬離子Mo⁶⁺，化學(xué)式組成為Li_3-xNb_1-xM_xO₄，其中x=0.01~0.4，M為鎢或鉬。

2.一種鈮酸鋰晶體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、按照化學(xué)式Li_3-xNb_1-xM_xO₄，換算出所需Nb₂O₅粉末、MO₃粉末和鋰源化合物的質(zhì)量，然后分別準(zhǔn)確稱取等于換算值的Nb₂O₅粉末、等于換算值的MO₃粉末以及不低于換算值的鋰源化合物，其中，x=0.01~0.4，M為鎢或鉬；

步驟2、將步驟1所得的粉末混合研磨0.5~3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950～1050℃并在該溫度下保溫15～30小時，然后以1~10℃/min的降溫速度降到室溫，得到摻鎢或鉬的鈮酸鋰晶體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2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%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2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、醋酸鋰的其中一種或幾種的混合物。

5.一種如權(quán)利要求1所述的鈮酸鋰晶體在固體電解質(zhì)方面的應(yīng)用。

6.一種固體電解質(zhì)，其特征在于：由摻鎢或鉬的鈮酸鋰晶體組成，所述摻鎢或鉬的鈮酸鋰晶體為在鈮酸鋰晶體中摻入有鎢離子W⁶⁺或鉬離子Mo⁶⁺，化學(xué)式組成為Li_3-xNb_1-xM_xO₄，其中x=0.01~0.4，M為鎢或鉬。

7.一種固體電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、按照化學(xué)通式Li_3-xNb_1-xM_xO₄，換算出所需Nb₂O₅粉末、MO₃粉末和鋰源化合物的質(zhì)量，然后分別準(zhǔn)確稱取等于換算值的Nb₂O₅粉末、等于換算值的MO₃粉末以及不低于換算值的鋰源化合物，其中，x=0.01~0.4，M為鎢或鉬；

步驟2、將步驟1所得的粉末混合研磨0.5~3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950～1050℃并在該溫度下保溫15～30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(zhì)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1000～1150℃并在該溫度下保溫25～40小時，然后以1~10℃/min的降溫速度降到室溫，得到固體電解質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7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%。

9.根據(jù)權(quán)利要求7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、醋酸鋰的其中一種或幾種的混合物。

10.一種鋰離子電池，其特征在于：包括正極、負(fù)極以及如權(quán)利要求6所述的鋰離子電池固體電解質(zhì)。