[发明专利]一种Eu2

权利要求书

1.一种Eu₂O₃掺杂型Na-β(β″)-Al₂O₃固体电解质陶瓷材料，其特征在于：所述固体电解质陶瓷材料的化学式为化学式Ⅰ：Na_1.67Li_0.33Al_10.67-xEu_xO₁₇，其中x＝0.0013～0.003；Eu³⁺掺杂进入陶瓷晶格代替Al³⁺；所述固体电解质陶瓷材料300℃下的电导率＞0.045 S·cm^-1、电导活化能＜0.115 eV；所述电解质陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：

(1) 埋烧料的制备

将α-Al₂O₃和Na₂CO₃按照化学式Na₂Al_10.67O₁₇进行配料，以无水乙醇为球磨介质进行球磨处理；球磨后得到的物料经烘干、过筛、在4～6MPa压力下压制成型后，以5℃/min升温至1100～1150℃进行煅烧处理；煅烧处理后的物料经研磨、过筛，即制得埋烧料；

(2) 预合成前驱体粉料的制备

以铝源、钠源、锂源和铕源为原料进行配料，其中铝源、锂源和铕源按照所述化学式Ⅰ进行配料，钠源的用量比化学式Ⅰ中的计量数多加8～12%；然后以无水乙醇为球磨介质进行一次球磨处理；球磨后得到的物料经烘干、过筛、在4～6MPa压力下压制成型后，以5℃/min升温至1100～1150℃进行煅烧处理；煅烧处理后的物料经研磨、过筛，即制得预合成前驱体粉料；

(3) 固体电解质陶瓷的制备

将所述预合成前驱体粉料进行二次球磨处理，球磨后得到的物料经烘干、研磨、过筛、造粒、陈腐，得到处理料；将所述处理料放入模具中压制成型后，再用冷等静压压制，之后进行排胶热处理，得到预烧件；然后，将所述预烧件置于埋烧料内以5℃/min升温至1580～1640℃进行埋烧，即制得固体电解质陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的Eu₂O₃掺杂型Na-β(β″)-Al₂O₃固体电解质陶瓷材料，其特征在于：所述步骤(1)中α-Al₂O₃和Na₂CO₃的纯度不低于99.2%；所述步骤(2)中原料的纯度不低于99.9%，所述铝源为α-Al₂O₃或Al(OH)₃、钠源为无水Na₂CO₃或Na₂C₂O₄、锂源为Li₂CO₃或Li₂C₂O₄、铕源为Eu₂O₃。

3.根据权利要求1所述的Eu₂O₃掺杂型Na-β(β″)-Al₂O₃固体电解质陶瓷材料，其特征在于：所述步骤(1)中的球磨处理为按照球∶料∶无水乙醇＝4∶1∶1～1.5，球磨12 h以上；所述步骤(2)中的一次球磨处理和所述步骤(3)中的二次球磨处理相同，为按照球∶料∶无水乙醇＝4∶1∶1～3，球磨12 h以上。

4.根据权利要求1所述的Eu₂O₃掺杂型Na-β(β″)-Al₂O₃固体电解质陶瓷材料，其特征在于：所述步骤(3)中造粒所用粘结剂采用聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇，聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇的用量为物料的3～7wt%。

5.根据权利要求1所述的Eu₂O₃掺杂型Na-β(β″)-Al₂O₃固体电解质陶瓷材料，其特征在于：所述步骤(3)中在6～8MPa下压制成型；冷等静压的压力为200～300MPa，保压时间至少为90s；排胶热处理的温度为以1℃/min升温至630～650℃。