陶瓷锂离子固体电解质的反应性烧结制造技术

技术编号:21877492 阅读:36 留言:0更新日期:2019-08-17 09:52
一种形成固体、致密、气密的锂离子电解质膜的方法,所述方法包括把无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物与耐火氧化物反应物混合来形成一种混合物,浇铸该混合物来形成生坯体,以及烧结该生坯体来形成固体膜。所得电解质膜可结合到锂离子电池中。

Reactive Sintering of Ceramic Lithium Ion Solid Electrolyte

【技术实现步骤摘要】
陶瓷锂离子固体电解质的反应性烧结本专利技术专利申请是国际申请号为PCT/US2012/066968,国际申请日为2012年11月29日,进入中国国家阶段的申请号为201280067770.7,专利技术名称为“陶瓷锂离子固体电解质的反应性烧结”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请交叉参考本申请根据35U.S.C.§120要求2011年11月29日提交的美国申请序列13/306,011号的优先权,本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。背景本专利技术总体涉及形成陶瓷锂离子固体电解质,具体来说,涉及用于形成致密、气密电解质膜的反应性烧结方法。固体电解质也称为快速离子导体,是可用作固态离子导体的材料,且可用于例如固体氧化物燃料电池和锂离子电池中。例如在锂离子电池中,放电时锂离子通过固体电解质从负极移动到正极(充电时从正极移动回负极)。例如磷酸锂铝钛(LATP)的固体电解质,可通过LATP晶格中的空穴来传导锂离子。在Li-离子电池中,固体电解质膜可在阳极和阴极之间提供气密性阻挡,从而防止阳极和阴极共享相同的电解质溶液。因此,对于开发Li-离子电池而言非常重要的是致密、可传导锂离子电解质膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成固体锂离子电解质膜的方法,所述方法包括:混合无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物与耐火氧化物反应物,形成混合物,其中所述耐火氧化物选自下组:氧化钛、氧化锡和氧化锗;浇铸所述混合物来形成生坯体;以及反应性烧结所述生坯体来形成固体膜;其中所述无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物选自下组:磷酸锗玻璃、磷酸锂铝玻璃和晶体磷酸锂铝陶瓷,其中,所述形成所述膜的最大加工温度,包括所述无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物的熔融温度,小于1300℃。

【技术特征摘要】
2011.11.29 US 13/306,0111.一种形成固体锂离子电解质膜的方法,所述方法包括:混合无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物与耐火氧化物反应物,形成混合物,其中所述耐火氧化物选自下组:氧化钛、氧化锡和氧化锗;浇铸所述混合物来形成生坯体;以及反应性烧结所述生坯体来形成固体膜;其中所述无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物选自下组:磷酸锗玻璃、磷酸锂铝玻璃和晶体磷酸锂铝陶瓷,其中,所述形成所述膜的最大加工温度,包括所述无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物的熔融温度,小于1300℃。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物还包括氧化物改性剂。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述氧化物改性剂选自下组:TiO2,GeO2,SiO2,B2O3,Fe2O3,Nb2O5和SnO2。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无定形的、玻璃态或者低熔融温度的固体反应物的平均粒度小于0.5微米,所述耐火氧化物的平均粒度小于0.5微米。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烧结温度小于1100℃。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烧结温度小于1050℃。7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述浇铸包括带材浇铸。8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生坯体包括粘合剂和增塑剂中一种或多种。9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述膜的厚度小于200微米。10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述膜的厚度小于50微米。11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述膜的电导率大于10-4S/cm。12.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·G·艾特肯M·E·波丁G·H·比尔C·R·费克特L·W·克斯特R·M·莫伦纳宋真
申请(专利权)人:康宁股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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