一种磷酸钛铝锂固态电解质材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种磷酸钛铝锂固态电解质材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将锂源、铝源、钛源、磷源加入稀土元素和分散剂，球磨形成混合液；(2)烘干处理；(3)低温预烧；(4)压片后高温烧结。本发明专利技术通过在制备过程中加入的稀土元素，稀土元素具有特殊的4f电子结构，因而极易发生形变，从而以填隙或置换的方式进入LATP晶格内部，当稀土离子进入LATP晶格内部，引起电荷不平衡，在材料内部形成空位等缺陷，从而提高LATP材料的离子电导率，达到5*10

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸钛铝锂固态电解质材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池材料
，具体涉及一种磷酸钛铝锂固态电解质材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着科学技术发展和国家对环境保护的重视，新能源电池方向吸引越来越多学者的注意。锂离子电池成为重点研究对象，广泛应用于运输工具、电子消费类产品、通讯基站等领域。然而，锂离子电池的安全问题一直备受大众的关注。目前锂离子电池基本上使用液态电解质，有机液体泄漏以及热失控是诱发电池安全隐患的重要因素。
[0003]目前，采用固态电解质应用于电池中是解决此类问题的可行性方案之一。固态电池可以完美的解决安全问题，同时还可以提升电池能量、降低成本。NASICON型锂离子导体Li
1+x
Al
x
Ti2‑
x
(PO4)3材料因其良好的稳定性被认为是适用于商业生产化的固态电解质材料之一。但是其离子电导率相对较低，严重阻碍了其商业化进程。同时，经实验验证Li
1+x
Al
x
Ti2‑
x
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸钛铝锂固态电解质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将锂源、铝源、钛源、磷源按照摩尔比Li:Al:Ti:P＝(1+x):x:(2
‑
x):3混合配料，其中x＝0.3
‑
0.5；加入稀土元素，其中稀土元素与锂源的摩尔比为0.01
‑
0.05:1；放入分散剂中，球磨搅拌形成混合液；(2)将步骤(1)中得到的混合液在空气氛围下干燥，得到白色粉末；(3)将步骤(2)得到的白色粉末在空气氛围下，升温至500
‑
700℃预烧4
‑
8h，得到灰色复合氧化物；(4)将步骤(3)得到的灰色复合氧化物磨细后压片，压力为12
‑
20MPa，保压时间为10
‑
30min，将压片埋入母粉再次高温烧结，得到磷酸钛铝锂材料。2.根据权利要求1所述的一种磷酸钛铝锂固态电解质材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中稀土元素包括镧、铈、镨、钕、钐、钆中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种磷酸钛铝锂固态电解质材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、氧化锂中的一种或几种；铝源包括氧化铝、氢氧化铝、氯化铝中的一种或几种；磷源包括磷酸二氢铵、磷酸、磷酸锂的一种或几种；钛源包括氧化钛、氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张路遥，刘兴亮，贾雪莹，陈霞，汪伟伟，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：