[發明專利]一種Cu摻雜硅基磷灰石電解質材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410373711.3
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104201408A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 趙海雷;方夢雅;楊天讓;杜志鴻;陳寧
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種Cu摻雜硅基磷灰石電解質材料，其特征在于：所述的Cu摻雜硅基磷灰石電解質材料的分子式為：La_10-xSi_6-yCu_yO_26+1.5x-y，其中0≤x≤0.67，0.7<y≤2。

2.根據權利要求1所述的Cu摻雜硅基磷灰石電解質材料，其特征在于：所述的x=0.33，y=0.8、1.4或2。

3.一種權利要求1或2所述的Cu摻雜硅基磷灰石電解質材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

a、按分子式La_10-xSi_6-yCu_yO_26+1.5x-y中各元素化學計量比分別稱取相應質量的La₂O₃、正硅酸乙酯（TEOS）和Cu(NO₃)₂·3H₂O；

b、將正硅酸乙酯（TEOS）溶入適量無水乙醇，無水乙醇與TEOS的體積比為20~80:1，再加入適量絡合劑，絡合劑與Si⁴⁺離子的比例為1~3:1，形成均勻溶液A；

c、將La₂O₃和Cu(NO₃)₂·3H₂O溶于一定量硝酸和去離子水的混合液中，硝酸與全部金屬離子的摩爾比為5~20:1，去離子水與全部金屬離子摩爾比之比為10~40:1；再加入絡合劑，絡合劑與全部金屬離子的摩爾比為1~4:1，再加入濃度為28wt%的氨水調節pH至1~5后形成均勻溶液B；

d、將溶液A緩慢滴加入溶液B，得到溶液C；

e、將溶液C充分攪拌，置于水浴鍋中，在60~90^oC下蒸發成為透明的凝膠，將凝膠置于烘箱中，在100~300^oC下加熱至凝膠燃燒，得到蓬松的灰色的前驅體粉末；

f、將得到的前驅體粉末均勻研磨后置于馬弗爐中，900^oC煅燒6~10h，將得到的材料粉體置于瑪瑙研缽中，研磨1~3h，成型后在空氣氣氛中1550~1650^oC燒結1~5h，得到致密的Cu摻雜硅基磷灰石電解質材料。

4.根據權利要求3所述的Cu摻雜硅基磷灰石電解質材料的制備方法，其特征在于：所述的步驟f中的燒結溫度為1600^oC，燒結時間為3h。