一种立方相锂镧锆氧固态电解质纳米材料的制备方法技术

技术编号:13677942 阅读:141 留言:0更新日期:2016-09-08 04:48
本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料
,具体涉及锂镧锆氧固态电解质纳米材料的制备方法。
技术介绍
能源和环保是当今经济可持续发展的两大关键因素。长期大量的化石燃料燃烧,不仅日益消耗不可再生的能源,而且已经造成了相当严重的空气污染。使用锂离子电池等清洁能源来代替有污染的化石燃料已经迫在眉睫,因此市场上出现了大量的锂电设备。含有液态有机电解液的传统锂离子电池,可能发生电解质泄露、燃烧甚至爆炸的危险。以更加安全的固态电解质取代传统液态有机电解液的全固态电池正吸引越来越多的关注。电动车(EV)和定置式蓄电用途的大型电池的应用需求激增,可期待安全与长寿命的固态电池正在成为一个候选产品。在追求高容量化的新一代电池方面,固态电解质扮演角色的重要性也在日益提高。传统的商业锂离子电池,采用可燃的有机电解液,存在着电解质泄露、燃烧、爆炸等隐患。锂硫、锂空电池,以及为了提高能量密度的新型电池负极往往采用金属锂,而锂枝晶的产生会引起电池短路,影响安全使用。采用固体电解质的全固态电池,由其固体电解质的不可燃、无腐蚀、不泄露,和能够阻止锂枝晶的生长,从根本上解决了电池的短路问题,提高安全性,也有利于高能量密度电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
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锂镧锆氧固态电解质;C)高温反应得到的固态电解质经球磨后得到锂镧锆氧纳米材料。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。

【技术特征摘要】
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锂镧锆氧固态电解质;C)高温反应得到的固态电解质经球磨后得到锂镧锆氧纳米材料。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。2.根据权利要求1所述的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,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100-300M...

【专利技术属性】
技术研发人员:范丽珍董源
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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