[发明专利]一种氧化物陶瓷电解质膜片及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将固态电解质粉末、粘结剂溶液、增塑剂、分散剂溶液、溶剂按比例混合处理后得到流延浆料；

S2、利用流延设备将所述流延浆料涂覆在基材上，干燥后得到固态电解质生坯；

S3、将所述固态电解质生坯裁剪，脱去基材后堆叠，热压后得到多层固态电解质生坯；

S4、将所述多层固态电解质生坯进行低温排胶；

S5、将排胶后的多层固态电解质生坯高温烧结，得到成品；

其中，步骤S1中，按重量份计，所述流延浆料包括：固态电解质粉末50～80份、粘结剂溶液5～25份、增塑剂0.5～2份、分散剂溶液1～10份、第一溶剂10～40份。

2.如权利要求1所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，所述粘结剂溶液按重量份计包括10～40份粘结剂和60～90份第二溶剂；所述分散剂溶液按重量份计包括5-30份分散剂和70-95份第三溶剂。

3.如权利要求1所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：

将固态电解质粉末、粘结剂溶液、增塑剂、分散剂溶液、溶剂混合，再经高速分散处理0.2-2h，置于真空条件下脱泡处理5-30min，得到流延浆料；

所述流延浆料的有机含量为5％-10％，粘度为250-1000mpa·S。

4.如权利要求2所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，所述固态电解质粉末包括氧化物固态电解质粉末；

所述粘结剂包括聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇缩丁醛乙酯中的一种或组合；

所述分散剂包括三乙醇胺、蓖麻油、鱼油中的一种或组合；

所述增塑剂包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、丁二腈、已二酸二正丁酯中的一种或组合；

所述第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂均包括去离子水、乙醇、甲苯、丁酮、丙酮中的一种或组合。

5.如权利要求1所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，步骤S2中，利用流延机将所述流延浆料刮涂于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜表面，干燥后得到固态电解质生坯；

所述流延机的流延厚度为25-100mm，流延速度为0.5-4cm/s；

干燥温度为25-60℃。

6.如权利要求1所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述固态电解质生坯的堆叠层数是1-5层；

所述热压条件为：热压温度40-100℃，热压压力40-100mpa，热压时间10-60min。

7.如权利要求1所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述低温排胶条件为：

第一阶段：在100～200℃下保温0.5～3h；

第二阶段：在250～350℃下保温0.5～3h；

第三阶段：在450～550℃下保温0.5～3h。

8.如权利要求7所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，

所述第一阶段的升温速率≤2℃/min；

所述第二阶段的升温速率≤0.3℃/min；

所述第三阶段的升温速率≤1℃/min。

9.如权利要求1所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述高温烧结过程中，在排胶后的多层固态电解质生坯的下面放置一层废旧固态电解质生坯，在排胶后的多层固态电解质生坯的上面放置一层废旧固态电解质生坯和固态电解质粉末；

所述高温烧结条件为：烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-8h。

10.一种氧化物陶瓷电解质膜片，其特征在于，其由如权利要求1～9所述的氧化物陶瓷电解质膜片的制备方法制得。