一种基于陶瓷颗粒与沸石颗粒复合的无机固态电解质及制备方法技术

技术编号:42126204 阅读:18 留言:0更新日期:2024-07-25 00:42
本发明专利技术涉及一种基于陶瓷颗粒与沸石颗粒复合的无机固态电解质及制备方法,属于固态电解质制备和电化学储能技术领域。本发明专利技术将陶瓷基固态电解质颗粒和沸石颗粒按比例均匀混合,制得前驱体,压片后在富离子环境中烧结,制备陶瓷颗粒/沸石颗粒复合结构,置于电解液或者离子液体中负压,获得无机固态电解质。本发明专利技术通过沸石颗粒与固态电解质陶瓷颗粒结合形成无堆积孔隙的致密陶瓷颗粒/沸石颗粒复合结构,可避免孔隙对离子传输的阻碍作用,提高无机固态电解质的离子电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固态电解质制备和电化学储能,涉及一种基于陶瓷颗粒与沸石颗粒复合的无机固态电解质及制备方法


技术介绍

1、陶瓷基固态电解质(sses)是一种固体离子导体电解质,用于锂(或钠、钾、镁、铝、锌等)离子电池中,可以提高电池的安全性,解决有机电解液易泄漏、易燃等问题,并且实现更高的功率密度和可循环性。目前常见的陶瓷基固态电解质种类较多,包括石榴石型、(反)钙钛矿型、锂离子导体型和钠离子导体型。但是,陶瓷基固态电解质烧制过程难以避免的孔隙率导致其离子电导率难以达到预期水平。目前,利用特殊烧结技术、粉体造粒技术等能够通过提高致密度来提高陶瓷基固态电解质的电导率,但是孔隙对离子传导的阻碍作用无法消除。

2、沸石一般化学式为ambpo2p·nh2o,结构式为a(x/q)[(alo2)x(sio2)y] n(h2o)。其中:a为ca、na、k、ba、sr等阳离子,b为al和si,p为阳离子化合价,m为阳离子数,n为水分子数,x为al原子数,y为si原子数,(y/x)通常在1~5之间。沸石也是一种可以在分子水平上筛分物质的多孔材料,研究证明沸石具有有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于陶瓷颗粒与沸石颗粒复合的无机固态电解质的制备方法,其特征在于,所述制备方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中使用固相法制备石榴石型、(反)钙钛矿型、锂离子导体型和钠离子导体型固态电解质陶瓷颗粒;使用水热法制备沸石颗粒。

3. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中电解质陶瓷颗粒为钠离子导体型固态电解质陶瓷颗粒,颗粒尺寸为10~500 μm;沸石颗粒为钠沸石颗粒,颗粒尺寸为0.5~5 μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的陶瓷基固态电解质颗粒和沸石颗...

【技术特征摘要】

1.一种基于陶瓷颗粒与沸石颗粒复合的无机固态电解质的制备方法,其特征在于,所述制备方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中使用固相法制备石榴石型、(反)钙钛矿型、锂离子导体型和钠离子导体型固态电解质陶瓷颗粒;使用水热法制备沸石颗粒。

3. 根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中电解质陶瓷颗粒为钠离子导体型固态电解质陶瓷颗粒,颗粒尺寸为10~500 μm;沸石颗粒为钠沸石颗粒,颗粒尺寸为0.5~5 μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的陶瓷基固态电解质颗粒和沸石颗粒的质量比为1-x:x(x=0.01~0.3)。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的陶瓷基固态电解质颗粒和沸石颗粒混合方式采用手动混合、球磨或者砂磨的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝霄鹏徐小龙吴拥中杨俊伟艾子政修志亮邵永亮
申请(专利权)人:齐鲁工业大学山东省科学院
类型:发明
国别省市:

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