The invention relates to a solid electrolyte with high lithium ion conductivity and a preparation method. The chemical formula of the solid electrolyte is Li7 3xGaxLa3Zr2O12, in which 0.15 < x < 0.6; its space group is I 43d, which is different from the general garnet structure Ia 3d, and has high lithium ion conductivity (1.45 10).
【技术实现步骤摘要】
一种高锂离子电导率的固体电解质及其制备方法
本专利技术涉及固体电解质材料
，具体涉及一种具有高锂离子电导率的镓掺杂石榴石型固体电解质及其制备方法。
技术介绍
伴随着信息时代的发展，人类对电池的需求和依赖愈来愈强。过去几十年时间，锂离子电池因为优良的性能得到了广泛的应用。然而，目前商用锂离子电池普遍使用的还是有机溶剂和其它离子液体类的电解质材料，虽然这些电解质材料中锂离子电导率高但是普遍存在电解质泄露、着火甚至爆炸的安全隐患。从安全性方面考虑，如果采用固体电解质尤其是陶瓷固体电解质替代传统液态电解质，能从根本上解决锂离子电池的安全隐患。由此组装得到的全固态锂电池，其中的固体电解质不仅可以起到隔膜作用从而简化电池结构，而且同等条件下全固态锂电池具有更高的能量密度。目前在众多固体锂离子电解质中，2007年由德国科学家MuruganR(MuruganR,ThangaduraiV,WeppnerW.AngewandteChemie,2007，46(41)7778–81.)报道的一种具有石榴石结构的锂离子导体Li7La3Zr2O12(LLZO)受到了人们的关注，这是因为...
【技术保护点】
1.一种高锂离子电导率石榴石型固体电解质，其特征在于该固体电解质的化学式为Li7‑3xGaxLa3Zr2O12，空间群为I‑43d，其锂离子电导率为(2.0×10‑4‑1.45×10‑3)S/cm，致密度为(90‑98)％，其中x的取值范围为0.15‑0.6。
【技术特征摘要】
1.一种高锂离子电导率石榴石型固体电解质，其特征在于该固体电解质的化学式为Li7-3xGaxLa3Zr2O12，空间群为I-43d，其锂离子电导率为(2.0×10-4-1.45×10-3)S/cm，致密度为(90-98)％，其中x的取值范围为0.15-0.6。2.权利要求1所述高锂离子电导率石榴石型固体电解质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(a)按照化学计量比且锂过量(5-20)％的比例，将锂源、镓源、镧源、锆源与有机溶剂混合，经球磨、干燥处理得到混合粉末；(b)将步骤(a)所得混合粉末加热进行预烧，然后再进行球磨、干燥处理，得到预烧粉料；(c)将步骤(b)所得预烧粉料与粘结剂混合，接着压制成型、烧结即可。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述锂源选自氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂中的任意一种或其中几种，所述镓源选自氧化镓、碳酸镓、硝酸镓、氢氧化镓中的任意一种或其中几种，所述镧源选自氧化镧、碳酸镧、硝酸镧、氢氧化镧中的任意一种或其中几种，所述锆源选自氧化锆、碳酸锆、硝酸锆、氢氧化锆中的任意一种或其中几种。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述镧源具体为氧化镧，使用前需在800-100...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈斐，向兴，查文平，沈强，张联盟，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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