>[0028]本发明的技术方案制备的Li7La3Zr2012固体电解质材料纯度高、电化学性能好，应用范围广。
【附图说明】
[0029]【图1】为本发明实施例1(a)、实施例2 (b)和实施例3 (c)分别制备的Li7La3Zr2012固体电解质材料XRD图。
[0030]【图2】为本发明实施例1(a)、实施例2 (b)和实施例3 (c)分别制备的Li7La3Zr2012固体电解质材料AC图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但这些实例并不限制本发明的保护范围。
[0032]本发明实施例制备的Li7La3Zr2012固体电解质材料的结构与性能进行测试分析的方法如下:
[0033]用日本理学Rigaku D/max 2550铜靶Κ α X射线衍射仪(XRD)对Li7La3Zr2012固体电解质材料进行结构分析。
[0034]用Partat2273电化学工作站(美国的AMETEK子公司Princeton AppliedResearch公司生产)对Li7La3Zr2012固体电解质材料交流阻抗(AC)测试。
[0035]实施例1
[0036](1)按 Li7La3Zr2012+0.05B203摩尔比称取原料的量为:L1H:3.696g(Li 过量 10%是为了为了补充烧结过程中挥发的锂)，La (N03)3:19.5g，ZrO 2:4.92g，B 203:0.07g。将粉末置于氧化锆球磨罐中，按混合料总重量的2倍加入无水乙醇作为球磨介质，按球料比5:1加入氧化锆球，在行星球磨机上球磨12小时得到料浆，自然干燥。
[0037](2)将混合粉料放入坩锅中，以2°C /min的速度加热到750°C保温6小时。再以2°C /min的速度将温度升高到950°C并保温24小时，进行常压烧结，然后，以2°C /min的速度将炉温冷却至室温，即得Li7La3Zr2012固体电解质材料，XRD衍射图如图1 (a)所示。在此条件下，测定电解质的AC图如图2(a)所示，离子导电率约为0.8X 10 4S/cm。
[0038]实施例2
[0039](1)按 Li7La3Zr2012+0.15B203摩尔比称取原料的量为:L1H:3.696g(Li 过量 10%是为了为了补充烧结过程中挥发的锂)，La (N03)3:19.5g，ZrO 2:4.92g，B 203:0.21g。将粉末置于氧化锆球磨罐中，按混合料总重量的2倍加入无水乙醇作为球磨介质，按球料比5:1加入氧化锆球，在行星球磨机上球磨8小时得到料浆，自然干燥。
[0040](2)将混合粉料放入坩锅中，以2.5°C /min的速度加热到720°C保温8小时。再以2.5°C /min的速度将温度升高到1000°C并保温22小时，进行常压烧结，然后，以2°C /min的速度将炉温冷却至室温，即得Li7La3Zr2012固体电解质材料，XRD衍射图如图1(b)所示。在此条件下，测定电解质的AC如图2(b)所示，离子导电率约为1.5X10 4S/cm。
[0041]实施例3
[0042](1)按 Li7La3Zr2012+0.3B203摩尔比称取原料的量为:L1H:3.696g(Li 过量 10%是为了为了补充烧结过程中挥发的锂)，La(N03)3:19.5g，ZrO 2:4.92g，B 203:0.42g。将粉末置于氧化锆球磨罐中，按混合料总重量的2倍加入无水乙醇作为球磨介质，按球料比5:1加入氧化锆球，在行星球磨机上球磨10小时得到料浆，自然干燥。
[0043](2)将混合粉料放入坩锅中，以2.5°C /min的速度加热到700°C保温8小时。再以3°C /min的速度将温度升高到1050°C并保温20小时，进行常压烧结，然后，以2°C /min的速度将炉温冷却至室温，即得Li7La3Zr2012固体电解质材料，XRD衍射图如图1 (c)所示。在此条件下，测定电解质的AC如图2(c)所示，离子导电率约为2.0X 10 4S/cm。
[0044]由以上实验可知，在添加了 B203烧结助剂之后，烧结温度可大大降低，还可增加其离子导电率。
【主权项】
1.基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2012固体电解质的方法，其特征在于:将L1H、La(N03)3和ZrO 2原料及B 203助剂通过球磨混合均勾后，置于烧结炉中，先升温至700?800°C，进行预烧结，再进一步升温至950?1050°C，进行常压烧结，冷却，即得。2.根据权利要求1所述的基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2012固体电解质的方法，其特征在于:所述的B203用量为生成的Li 7La3Zr2012理论摩尔量的0.05?0.3倍。3.根据权利要求1所述的基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2012固体电解质的方法，其特征在于:所述的L1H用量为生成的Li7La3Zr2012理论摩尔量的105%?115%。4.根据权利要求1所述的基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2012固体电解质的方法，其特征在于:所述的球磨混合通过湿式球磨法实现，球磨介质为无水乙醇，球料质量比为4?6:1，磨球为氧化锆磨球，球磨时间为10?12h。5.根据权利要求1所述的基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2012固体电解质的方法，其特征在于:球磨混合料置于烧结炉中，先以1?3°C /min的速率升温至700?800°C，恒温6?8h，再以1?3°C /min的速率升温至950?1050°C，恒温20?28h后，以1?3°C /min的速率冷却至室温。6.根据权利要求5所述的基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2012固体电解质的方法，其特征在于:球磨混合料置于烧结炉中，先以2°C /min的速率升温至750°C，恒温6?8h，再以2°C /min的速率升温至950°C，恒温20?28h后，以2°C /min的速率冷却至室温。7.根据权利要求1?6任一项所述的基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2012固体电解质的方法，其特征在于:所述的1^71^办2012固体电解质粒径分布为2?10 μ m，纯度>99%。
【专利摘要】本发明公开了一种基于低温快速烧结制备Li7La3Zr2O12固体电解质的方法，该方法是将LiOH、La(NO3)3和ZrO2原料及B2O3助剂通过球磨混合均匀后，置于烧结炉中进行常压烧结，冷却，即得；该方法工艺简单、工艺条件温和、生产成本低，且获得的Li7La3Zr2O12固体电解质材料稳定性及电化学性能好，满足应用要求。
【IPC分类】H01M10/0562, H01M10/0525
【公开号】CN105428705
【申请号】CN201510728578
【发明人】彭红建, 栾向峰, 胡薏冰, 冯柳柳, 李玲
【申请人】中南大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月30日