[發明專利]基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖提鋰吸附劑及其制備和應用

在審

• 申請號: 202211047990.5
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115532219A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 段華南;鄭鴻鵬;李國耀
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;C22B26/12;C22B7/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑，其特征在于，該吸附劑的化學式為Li_6.5La₃Zr_1.5M_0.5O₁₂，其中M為摻雜元素，包括Ta、Ca或Nb中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑，其特征在于，所述吸附劑為粒徑為0.5～500μm的石榴石型固體電解質(LLZO)粉末。

3.一種基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的制備方法，其特征在于，該方法為：按照石榴石型固體電解質的化學計量比稱取鋰源、氧化鑭、氧化鋯以及摻雜元素前驅體，進行一次研磨，燒結，二次研磨，即得吸附劑產品。

4.根據權利要求3所述的基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的制備方法，其特征在于，所述鋰源包括氫氧化鋰、氧化鋰或碳酸鋰中的一種或者多種，鋰源原料過量0％～30％；所述摻雜元素前驅體包括摻雜元素的氧化物。

5.根據權利要求3所述的基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的制備方法，其特征在于，所述燒結為固相燒結，程序升溫至850～1000℃，保溫時間為0.5～9小時，程序升溫速率為1～5℃/min，燒結坩堝包括氧化鋁坩堝或氧化鎂坩堝。

6.根據權利要求3所述的基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的制備方法，其特征在于，所述一次研磨的轉速為150～250r/min，研磨時間為2～4小時，研磨球為氧化鋯球；所述二次研磨的轉速為200～450r/min，研磨時間為3～10小時，研磨球為氧化鋯球。

7.一種基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的應用，其特征在于，將鹽湖鹵水提鋰吸附劑依次進行酸浸泡、水洗過濾離心、鹵水吸附、水洗過濾離心和酸浸泡提鋰，實現吸附提鋰。

8.根據權利要求7所述的基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的應用，其特征在于，所述的酸浸泡采用的酸包括鹽酸、硫酸或磷酸，所述酸的濃度為0.1mol/L～1mol/L；酸浸泡時間為3～120min。

9.根據權利要求7所述的基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的應用，其特征在于，所述的離心轉速為3000～9000r/min，離心時間為3～15min。

10.根據權利要求7所述的基于石榴石型固體電解質粉末的鹽湖鹵水提鋰吸附劑的應用，其特征在于，所述鹵水包括鹽湖鹵水或實驗室模擬鹵水。