[發(fā)明專利]陶瓷粉末材料、燒結(jié)體及電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180005589.2
• 申請(qǐng)日: 2021-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN115413273B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹羽理大
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 第一稀元素化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C04B35/50
• 分類號(hào): C04B35/50;C01G25/02;C01G33/00;H01M10/052;H01M10/0562
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 李璐;黃健

1.一種陶瓷粉末材料，其特征在于，包含：

第一石榴石型化合物，含有Li、La和Zr；以及

第二石榴石型化合物，含有Li、La和Zr，且與所述第一石榴石型化合物的組成不同，

所述第一石榴石型化合物和所述第二石榴石型化合物通過(guò)下式(1)表示，

Li_7-(3x+y)M1_xLa₃Zr_2-yM2_yO₁₂????(1)

其中，在式(1)中，M1為Al或Ga，M2為Nb或Ta，

所述第一石榴石型化合物滿足0≤(3x+y)≤0.5，

所述第二石榴石型化合物滿足0.5＜(3x+y)≤1.5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，所述第一石榴石型化合物的(3x+y)與所述第二石榴石型化合物的(3x+y)的差的絕對(duì)值為0.15以上1.5以下，

在將陶瓷粉末材料設(shè)為整體時(shí)，所述第一石榴石型化合物的含量為10質(zhì)量％以上90質(zhì)量％以下。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，Li的原子數(shù)和La的原子數(shù)滿足下式(2)：

2.0≤[(Li的原子數(shù))/(La的原子數(shù))]≤2.5????(2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，所述M1的原子數(shù)、所述M2的原子數(shù)以及La的原子數(shù)滿足下式(3)：

0.08≤[[3×(M1的原子數(shù))+(M2的原子數(shù))]/(La的原子數(shù))]≤0.35????(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，所述第一石榴石型化合物的細(xì)孔容積和所述第二石榴石型化合物的細(xì)孔容積為0.4mL/g以上1.0mL/g以下。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，所述第一石榴石型化合物的比表面積和所述第二石榴石型化合物的比表面積為0.6m²/g以上2.5m²/g以下。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，所述第一石榴石型化合物的粒徑D₅₀和所述第二石榴石型化合物的粒徑D₅₀為0.5μm以上30μm以下。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，包含一種化合物，所述化合物含有選自由Mg、Ca、Ba、Sr、Y和Sc組成的元素組中的一種以上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，含有Ga，

通過(guò)950℃的熱處理，得到滿足以下(1)和(2)的燒結(jié)體：

(1)燒結(jié)體的密度為4.6g/cm³以上；

(2)測(cè)量溫度為30℃下的鋰離子傳導(dǎo)率為0.1mS/cm以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，含有Al，不含Ga，

通過(guò)1050℃的熱處理，得到滿足以下(3)和(4)的燒結(jié)體：

(3)燒結(jié)體的密度為4.6g/cm³以上；

(4)測(cè)量溫度為30℃下的鋰離子傳導(dǎo)率為0.1mS/cm以上。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的陶瓷粉末材料，其特征在于，含有Nb和Ta中的至少一種，不含Al和Ga，

通過(guò)1140℃的熱處理，得到滿足以下(5)和(6)的燒結(jié)體：

(5)燒結(jié)體的密度為3.9g/cm³以上；

(6)測(cè)量溫度為30℃下的鋰離子傳導(dǎo)率為0.1mS/cm以上。

12.一種燒結(jié)體，其特征在于，所述燒結(jié)體是通過(guò)對(duì)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的陶瓷粉末材料進(jìn)行燒結(jié)而得到的。

13.一種電池，其特征在于，所述電池具有一種燒結(jié)體，所述燒結(jié)體是通過(guò)對(duì)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的陶瓷粉末材料進(jìn)行燒結(jié)而得到的。