[发明专利]一种高致密（LaxCa1‑x）B6多晶阴极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高致密(La_xCa_1-x)B₆多晶阴极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法具体步骤包括如下：

1)配比混料，配比混料有两种方式可任选：“混和球磨”或“分类球磨+手混”；

其中“混和球磨”是：将按照(La_xCa_1-x)B₆的化学计量比，即摩尔比为x:(1-x)分别称量后的LaB₆和CaB₆原料粉末共同置于不锈钢研磨罐中，其中，0.1≤x≤0.9；选择φ10mm、φ8mm、φ6mm和φ4mm的不锈钢球作为研磨介质，球与粉料质量比为(10-15)：1，以上操作均在手套箱中进行；将球磨罐置于高能球磨机中进行球磨，转速为500-700r/min，球磨1.5-2h后在手套箱中保存取样；

“分类球磨+手混”是：取LaB₆和CaB₆原料粉末分别进行球磨，对球磨后得到的粉末按摩尔比称量后再手混，其中球磨工艺与上述“混和球磨”相同；

2)装炉，将步骤1)混和均匀的LaB₆和CaB₆物料在手套箱中装入石墨模具，将模具置于热压烧结炉内；

3)抽真空后升温烧结，第一升温阶段：室温至400-500℃；第二升温阶段：从第一阶段的400-500℃升温至800-900℃；第三升温阶段：从第二阶段的800-900℃升温至1200-1300℃；第四升温阶段：从第三阶段的1200-1300℃升温至1700-1900℃；其中，第一升温阶段至第四升温阶段对对粉末施加轴向压力，压力范围10-20MPa；

4)保温，在步骤3)第四阶段升温后的1700-1900℃温度保温1.5-3h；且在保温过程对粉末施加30-40Mpa轴向压力；

5)降温，步骤4)保温结束后撤压，随炉冷降温，得到(La_xCa_1-x)B₆多晶体。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤1)中所述原料LaB₆和CaB₆粉末的质量百分含量纯度达99.99％以上，粒径范围为1-50μm。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，在步骤1)和步骤2)中，所述手套箱里氩气气氛中氧含量≤2ppm，且水蒸汽含量≤2ppm。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，φ10mm、φ8mm、φ6mm和φ4mm不锈钢球的质量比为1：2：2：1。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤3)第一升温阶段和第二升温阶段对LaB₆和CaB₆物料粉末施加相同的轴向压力，然后每升温阶段的轴向压力逐步增加或者从第一升温阶段到第四升温阶段轴向压力逐步增加。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于，其中，0.4≤x≤0.9。

7.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤3)中所述各个升温阶段的升温速率为5-15℃/min，第一升温阶段和第二升温阶段的升温速率相同或不同。

8.按照权利要求1的方法，其特征在于，在步骤3)中烧结之前，所述热压炉内预抽真空至气压≤1×10^-2Pa。

9.按照权利要求1-8的任一方法制备得到的(La_xCa_1-x)B₆固溶体多晶体。

10.按照权利要求1-8的任一方法制备得到的(La_xCa_1-x)B₆固溶体多晶体作为阴极材料的应用。