[發(fā)明專(zhuān)利]鋰氧化物石榴石批料組合物及其固體電解質(zhì)隔膜

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680034489.1
• 申請(qǐng)日: 2016-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107787529A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·E·巴丁;L·W·克斯特;宋真
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/38
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/38;H01M10/052;H01M10/0562;C01G25/00
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 徐鑫,項(xiàng)丹

1.一種共摻雜的石榴石批料組合物，其包含：

元素Li來(lái)源，41-56摩爾％；

元素La來(lái)源，25-28摩爾％；

元素Zr來(lái)源，13-17摩爾％；以及

元素共摻雜劑來(lái)源，其包括如下混合物：第一摻雜劑化合物，其具有2-17摩爾％鎵；和第二摻雜劑化合物，其具有0.8-5摩爾％鎢，以批料總計(jì)為100摩爾％計(jì)。

2.如權(quán)利要求1所述的共摻雜的批料組合物，其特征在于，

元素Li來(lái)源是Li₂CO₃，其約為35-48摩爾％；

元素La來(lái)源是La₂CO₃，其約為21-24摩爾％；

元素Zr來(lái)源是ZrO₂，其約為23-28摩爾％；

第一摻雜劑化合物是Ga₂O₃，其具有2-15摩爾％的Ga；以及

第二摻雜劑化合物是WO₃，其具有1-8摩爾％的W。

3.一種制造鋰氧化物石榴石組合物的方法，其包括：

對(duì)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的共摻雜的石榴石批料組合物進(jìn)行煅燒，以形成立方體石榴石產(chǎn)物；

研磨所述立方體石榴石產(chǎn)物，以形成顆粒為0.2-1微米的粉末產(chǎn)物；

將所述粉末產(chǎn)物壓制成球粒或者將所述粉末產(chǎn)物澆鑄成隔膜；以及

在950-1100℃燒結(jié)經(jīng)壓制的球粒或者經(jīng)澆鑄的隔膜，持續(xù)2-30小時(shí)，從而形成經(jīng)燒結(jié)的石榴石球粒或者經(jīng)燒結(jié)的石榴石隔膜。

4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于1摩爾的經(jīng)燒結(jié)的石榴石，第一摻雜劑是0.3-2.0摩爾％的Ga，以及第二摻雜劑是0.1-0.5摩爾％的W。

5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，W和Ga共摻雜的石榴石批料在所有燒結(jié)溫度都提供了穩(wěn)定的立方體相石榴石。

6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，鋰氧化物石榴石組合物在經(jīng)燒結(jié)的石榴石中具有1-5微米的小顆粒尺寸。

7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，鋰氧化物石榴石組合物在經(jīng)燒結(jié)的石榴石中具有950-1100℃的低燒結(jié)溫度。

8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)在950℃燒結(jié)時(shí)，鋰氧化物石榴石組合物保持了85-95重量％的立方體石榴石相。

9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，鋰氧化物石榴石組合物包括立方體石榴石相和沒(méi)食子酸鋰相的混合物。

10.一種Ta和Ga共摻雜的石榴石批料組合物，其包含：

元素Li來(lái)源，41-56摩爾％；

元素La來(lái)源，25-28摩爾％；

元素Zr來(lái)源，13-17摩爾％；以及

元素共摻雜劑來(lái)源，其包括如下混合物：第一摻雜劑化合物，其具有2-17摩爾％鎵；和第二摻雜劑化合物，其具有0.8-5摩爾％鉭，以批料總計(jì)為100摩爾％計(jì)。

11.如權(quán)利要求10所述的共摻雜的批料組合物，其特征在于，

元素Li來(lái)源是Li₂CO₃，其是35-48摩爾％；

元素La來(lái)源是La₂CO₃，其是21-26摩爾％；

元素Zr來(lái)源是ZrO₂，其是15-28摩爾％；以及

第一摻雜劑化合物是Ga₂O₃，其具有2-15摩爾％的Ga；以及

第二摻雜劑化合物是Ta₂O₅，其具有0.7-9摩爾％的Ta。