[发明专利]一种立方相锂镧锆氧固态电解质纳米材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种立方相锂镧锆氧固态电解质纳米材料的制备方法，采用简单的溶液燃烧合成技术，经热处理得到固态电解质材料，具有较高的室温离子电导率，可以作为全固态电池的固态电解质。溶液燃烧合成法制备简单，所制备的前驱体一步合成，元素分布均匀。前驱体颗粒的片层厚度在100‑200纳米，比表面积大，高温时利于元素扩散，充分反应。本方法相对于其他溶胶凝胶法、固相法，具有极大的技术优势：成本低、产量大，操作简单，可以进行工业化生产。

主权项

1.一种立方相锂镧锆氧固态电解质纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)采用溶液燃烧合成法制备前驱体粉末；B)前驱体经高温反应得到立方相锂镧锆氧固态电解质陶瓷片；C)高温反应得到的立方相锂镧锆氧固态电解质陶瓷片经球磨后得到立方相锂镧锆氧固态电解质纳米材料；所述步骤A)原料包括：商用硝酸锂、硝酸镧、硝酸锆、甘氨酸，无需任何预处理，硝酸锂、硝酸镧、硝酸锆、甘氨酸和掺杂剂按摩尔比溶解于去离子水中，置于电炉加热，溶液蒸干后发生燃烧反应，几秒钟后得到白色前驱体粉末；所述的前驱体粉末蓬松多孔，其内部为二维片层结构，片层厚度100‑300纳米，片层中还有30‑200nm的孔，成分多为锆酸镧；所述步骤B)包括：首先将前驱体粉末在研钵中研磨，再将前驱体粉末在100‑300MPa下压成直径10‑15mm、厚度1‑3mm的圆片，然后空气气氛下700‑1000℃焙烧2‑8h，最终得到立方相锂镧锆氧固态电解质陶瓷片；得到的立方相锂镧锆氧固态电解质陶瓷片为白色圆片，致密度低，易碎，内部颗粒大小1‑3um。