[發(fā)明專利]一種高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310191834.4
• 申請日: 2023-03-02
• 公開（公告）號: CN116178012A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王永禎;韓少雄;王勇;王曉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;H01M10/0562;H01M10/0525;C04B35/495;C04B35/622
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王苗苗

1.一種高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷，化學(xué)式為Li_6.2La₃(Zr_0.2Hf_0.2Ti_0.2Nb_0.2Ta_0.2)₂O₁₂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷，其特征在于，所述高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷的離子電導(dǎo)率為1×10^-4～1.42×10^-4S/cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷，其特征在于，所述高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷的相對密度為90～96％。

4.權(quán)利要求1～3任一項所述高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

將鋰源、鑭源、鋯源、鉿源、鉭源、鈦源和鈮源進(jìn)行球磨，得到高熵石榴石前驅(qū)體粉末；

將所述高熵石榴石前驅(qū)體粉末進(jìn)行煅燒，得到高熵石榴石電解質(zhì)粉體；

將所述高熵石榴石電解質(zhì)粉體和粘結(jié)劑混合，進(jìn)行成型，得到高熵石榴石電解質(zhì)素坯；

將所述高熵石榴石電解質(zhì)素坯進(jìn)行燒結(jié)，得到高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述球磨為濕磨。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為750～900℃，保溫時間為5～12h。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述成型的壓力為4～8MPa，所述成型的溫度為室溫，保溫保壓的時間為1～3min。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)的溫度為1200～1250℃，保溫時間為30min～5h。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，由室溫升溫至所述燒結(jié)的溫度的升溫速率為2～10℃/min。

10.權(quán)利要求1～3任一項所述高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷或權(quán)利要求4～9任一項所述制備方法制備得到的高熵石榴石固態(tài)電解質(zhì)陶瓷在固態(tài)電池中的應(yīng)用。