本发明涉及新能源材料领域，具体涉及一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法。
背景技术：
1、锂离子电池因具有输出电压高、能量密度高、循环寿命长、安全性能好、无记忆效应等特点，作为主要的储能器件成功应用于移动电源领域。为了进一步满足电网储能、电动汽车以及消费类电子产品对储能器件的需求，更长循环寿命、安全性更好、能量密度更高的解质材料成为研究热点。
2、目前，铝酸锂陶瓷在器件上的应用以及其潜在的作为锂离子电池中的优良固体电解质。但是铝酸锂产品在市场上以粉体颗粒或块体的形式居多，而铝酸锂薄膜制品能够显著的降低电固体解质的电阻，因此铝酸锂薄膜制品显得尤为重要。溶胶凝胶法和传统化学气相沉积法可以用于获得铝酸锂薄膜制品，但其往往含有大量杂质，影响材料性能，且薄膜成型缓慢，不利于大规模生产。鉴于此，本发明提供一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法。
技术实现思路
1、本发明提供一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，目的是通过对原料前躯体的预处理，增加激光和真空辅助沉积，制备出富锂铝酸盐陶瓷涂层(单相li5alo4薄膜)，且沉积速率达到6mm/h，有利于规模化生产。
2、本发明为了解决上述技术问题的技术方案如下：一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，包括如下步骤：
3、步骤1，配制液态前驱体：按照摩尔比为(3:1)～(10:1)分别称取li前驱体原料和al前驱体原料，混合后在常温下研磨2～4min，研磨后加入相当于li前驱体原料的物质的量的15～20倍的水，混合均匀得到液态前驱体；
4、步骤2，液态前驱体的加热和输送：将所述液态前驱体在673-873k下进行加热挥发，得到共析的li和气化的al前驱体原料，采用惰性气体作为载流气将得到的所述共析的li和所述气化的al前驱体原料输送至cvd腔体内的反应区域；
5、步骤3，激光辅助化学气相沉积生成富锂铝酸盐陶瓷涂层：通入o2到所述cvd腔体内的反应区域，再调节所述cvd腔体气压稳定至200～550pa，所述cvd腔体气压稳定20～40s后采用激光的光束辐射所述cvd腔体内的反应区域的基板，激活所述共析的li、所述气化的al前驱体原料和o2发生化学气相沉积反应，在所述基板上得到富锂铝酸盐陶瓷涂层。
6、本发明的有益效果是：(1)本发明通过采用激光激活所述共析的li、气化的al前驱体原料和o2发生化学气相沉积反应，使其更易于反应成膜，且其沉积速率达到6mm/h，有利于规模化生产。
7、(2)本发明的工艺稳定，易操作，且通过对原料进行预处理，配制成液态前驱体，加热挥发过程中只需要用到一个原料加热罐，简化设备的同时也节省制造成本。
8、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9、进一步，步骤1中，所述li前驱体原料为li(dpm)，所述al前驱体原料为al(acac)3。
10、进一步，步骤1中，按照摩尔比为(4:1)～(6:1)分别称取li(dpm)和al(acac)3，混合后在常温下研磨3min，研磨后加入相当于li前驱体原料的物质的量的20倍的水，混合均匀得到液态前驱体。
11、采用上述进一步方案的有益效果是：按照摩尔比为(4:1)～(6:1)分别称取li(dpm)和al(acac)3，进一步的优化了li(dpm)和al(acac)3用量。
12、进一步，步骤2中，将所述液态前驱体在773k下进行加热挥发，得到共析的li和气化的al前驱体原料。
13、采用上述进一步方案的有益效果是：通过采用液态前驱体在773k下进行加热挥发，优化了其的挥发的效率。
14、进一步，步骤2中，所述惰性气体为he、ne、ar或n2。
15、进一步，步骤3中，采用激光的光束辐射所述cvd腔体内的反应区域的基板，所述激光的光束的持续时间为0.2～1.2min，所述激光的光束的功率为40～75w，激活所述共析的li、所述气化的al前驱体原料和o2发生化学气相沉积反应，在所述基板上得到富锂铝酸盐陶瓷涂层。
16、采用上述进一步方案的有益效果是：这样使其更易于反应成膜，且其沉积速率达到6mm/h，有利于规模化生产。
17、进一步，所述激光的光束通过二氧化碳激光器生成，持续时间为0.2～1.2min，功率为40～75w。
18、进一步，步骤3中，通入o2到所述cvd腔体内的反应区域，再调节所述cvd腔体气压稳定至300～450pa，所述cvd腔体气压稳定25～35s后采用激光的光束辐射所述cvd腔体内的反应区域的基板，所述激光的光束通过二氧化碳激光器生成，所述激光的光束的持续时间为1min，所述激光的光束的功率为50～65w，激活共析的li、所述气化的al前驱体原料和o2发生化学气相沉积反应，在所述基板上得到富锂铝酸盐陶瓷涂层。
19、进一步，步骤3中，所述cvd腔体气压通过真空泵进行调节。
20、进一步，步骤3中，通入到所述cvd腔体内的反应区域的o2通入量与al前驱体原料的摩尔质量比为(20:1)～(100:1)。
1.一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤1中，所述li前驱体原料为li(dpm)，所述al前驱体原料为al(acac)3。
3.根据权利要求2所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤1中，按照摩尔比为(4:1)～(6:1)分别称取li(dpm)和al(acac)3，混合后在常温下研磨3min，研磨后加入相当于li前驱体原料的物质的量的20倍的水，混合均匀得到液态前驱体。
4.根据权利要求1所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤2中，将所述液态前驱体在773k下进行加热挥发，得到共析的li和气化的al前驱体原料。
5.根据权利要求1所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤2中，作为载流气所述惰性气体为he、ne、ar或n2。
6.根据权利要求1所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤3中，采用激光的光束辐射所述cvd腔体内的反应区域的基板，所述激光的光束的持续时间为0.2～1.2min，所述激光的光束的功率为40～75w，激活所述共析的li、所述气化的al前驱体原料和o2发生化学气相沉积反应，在所述基板上得到富锂铝酸盐陶瓷涂层。
7.根据权利要求6所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，所述激光的光束通过二氧化碳激光器生成，持续时间为0.2～1.2min，功率为40～75w。
8.根据权利要求7所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤3中，通入o2到所述cvd腔体内的反应区域，再调节所述cvd腔体气压稳定至300～450pa，所述cvd腔体气压稳定25～35s后采用激光的光束辐射所述cvd腔体内的反应区域的基板，所述激光的光束通过二氧化碳激光器生成，所述激光的光束的持续时间为1min，所述激光的光束的功率为50～65w，激活所述共析的li、所述气化的al前驱体原料和o2发生化学气相沉积反应，在所述基板上得到富锂铝酸盐陶瓷涂层。
9.根据权利要求1所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤3中，所述cvd腔体气压通过至少4台真空泵进行调节。
10.根据权利要求1所述一种富锂铝酸盐陶瓷涂层高速包覆的方法，其特征在于，步骤3中，通入到所述cvd腔体内的反应区域的o2通入量与al前驱体原料的摩尔质量比为(20:1)～(100:1)。