[發明專利]一種鋰鑭鋯鉭氧固態電解質及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110586911.7
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113363564A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 熊偉強;謝普;李艷紅;石興菊;尚旭;梁世碩
• 申請（專利權）人: 昆山寶創新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;C01G35/00;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種鋰鑭鋯鉭氧固態電解質的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：將鋰源、鋯源、鑭源、鉭源、助燒劑和第一溶劑混合，干燥后進行燒結，將得到的燒結產物與第二溶劑混合并進行陶瓷膜洗滌，得到所述鋰鑭鋯鉭氧固態電解質。

2.根據權利要求1所述的鋰鑭鋯鉭氧固態電解質的制備方法，其特征在于，所述鋰源包括氫氧化鋰、碳酸鋰、草酸鋰或硝酸鋰中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述鋯源包括氧化鋯或氫氧化鋯；

優選地，所述鑭源包括氧化鑭或氫氧化鑭；

優選地，所述鉭源包括氧化鉭或硝酸鉭；

優選地，所述助燒劑包括氧化鋁或硝酸鋁。

3.根據權利要求1或2所述的鋰鑭鋯鉭氧固態電解質的制備方法，其特征在于，所述鋰源、鑭源、鋯源、鉭源和助燒劑的質量比為(18.9～20.4):(2～32):14.1:(3.6～10.8):1；

優選地，所述第一溶劑包括異丙醇、正丁醇或乙醇中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述鋰源、鋯源、鑭源、鉭源和助燒劑的總質量與所述第一溶劑質量之比為(0.2～0.8):1

優選地，所述將鋰源、鋯源、鑭源、鉭源、助燒劑和第一溶劑混合的方法包括砂磨機混合；

優選地，所述干燥的方法包括噴霧干燥。

4.根據權利要求1-3任一項所述的鋰鑭鋯鉭氧固態電解質的制備方法，其特征在于，所述燒結的溫度為850-950℃；

優選地，所述燒結的時間為7-9h。

5.根據權利要求1-4任一項所述的鋰鑭鋯鉭氧固態電解質的制備方法，其特征在于，所述第二溶劑包括乙醇、異丙醇、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或去離子水中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述將得到的燒結產物與第二溶劑混合的方法為攪拌分散；

優選地，所述陶瓷膜洗滌使用的陶瓷膜管的孔徑為10-200nm；

優選地，所述陶瓷膜洗滌中，燒結產物與第二溶劑的質量比為20-200；

優選地，所述陶瓷膜洗滌之后，還包括對洗滌后得到的純化產物進行烘干；

優選地，所述烘干的溫度為60-120℃；

優選地，所述烘干的方式為真空干燥、鼓風干燥或噴霧干燥中的任意一種或至少兩種的組合。

6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將鋰源、鋯源、鑭源、鉭源、助燒劑和第一溶劑砂磨混合，噴霧干燥后進行燒結，燒結的溫度為850-950℃，燒結的時間為7-9h，將得到的燒結產物與第二溶劑攪拌分散并進行陶瓷膜洗滌，對洗滌后得到的純化產物進行60-120℃烘干，得到所述鋰鑭鋯鉭氧固態電解質；所述陶瓷膜洗滌使用的陶瓷膜管的孔徑為10-200nm；所述鋰源、鑭源、鋯源、鉭源和助燒劑的質量比為(18.9～20.4):(2～32):14.1:(3.6～10.8):1。

7.如權利要求1-6任一項所述制備方法得到的鋰鑭鋯鉭氧固態電解質。

8.一種帶有固態電解質的正極片，其特征在于，所述正極片包含如權利要求7所述的固態電解質；

優選地，所述帶有固態電解質的正極片厚度為30-140μm。