陶瓷、制备方法及其应用技术

技术编号:43549095 阅读:30 留言:0更新日期:2024-12-03 12:31
本发明专利技术涉及陶瓷技术领域,特别是涉及一种陶瓷、制备方法及其应用,尤其在电池领域的应用。所述陶瓷为具有织构特征的导锂材料或燃料电池电解质,所述具有织构特征的导锂材料选自具有织构特征的固体电解质或具有织构特征的电极材料。本发明专利技术采用气固反应烧结的方法,利用气态化合物与多孔的电解质或电极前驱体坯体反应,在浓度梯度的诱导下,成功制备了具有大尺寸晶粒的具有织构特征的导锂材料及燃料电池电解质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷,特别是涉及一种陶瓷、制备方法及其应用,尤其在电池领域的应用。


技术介绍

1、对于多晶电解质或电极材料,其内部一般由晶粒与晶界组成。由于晶界结构和组成与晶粒体相不同,因此其离子传输也存在差异。大量研究表明,无机固体电解质中的晶界会增加离子迁移阻抗,晶界电导率低于晶粒电导率,晶界具有高于晶粒的扩散激活能,从而降低了电解质的总离子电导率。因此,通过优化合成条件以增加固体电解质晶粒尺寸,改善晶界接触,降低晶界的比例,可以有效提高晶界电导率和总电导率。

2、其中最为常见的一种方法是在电解质烧结时添加烧结助剂,烧结助剂可以促进晶粒的生长,减小晶界体积,从而降低晶界电阻。在传统的固体电解质制备过程中,烧结助剂主要是以固体粉末的形式与电解质粉体充分混合,再将混合粉末压制成坯体,再通过加热实现烧结过程。这一方法很难将粉体与烧结助剂充分混合,且烧结温度较高。另一种更为有效的提升离子电导率的方法是构建织构特性的材料。织构陶瓷材料作为一种具有晶体学取向或晶粒规则排列的无机非金属材料,与传统的各向同性陶瓷相比,织构陶瓷在性能(如热电性、压电性、铁电性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种陶瓷,其特征在于,所述陶瓷为具有织构特征的导锂材料或燃料电池电解质,所述具有织构特征的导锂材料选自具有织构特征的固体电解质或具有织构特征的电极材料。

2.如权利要求1所述的陶瓷,其特征在于,所述具有织构特征的导锂材料为柱状晶,所述具有织构特征的导锂材料的晶粒尺寸为长50~200μm,直径为10~50μm;

3.如权利要求1所述的陶瓷,其特征在于,所述具有织构特征的固体电解质为锂镧锆氧。

4.如权利要求2所述的陶瓷,其特征在于,所述锂镧锆氧的晶粒尺寸为长50~200μm,直径10~50μm、无明显晶体学取向。

5.如权利要求1所述的陶...

【技术特征摘要】

1.一种陶瓷,其特征在于,所述陶瓷为具有织构特征的导锂材料或燃料电池电解质,所述具有织构特征的导锂材料选自具有织构特征的固体电解质或具有织构特征的电极材料。

2.如权利要求1所述的陶瓷,其特征在于,所述具有织构特征的导锂材料为柱状晶,所述具有织构特征的导锂材料的晶粒尺寸为长50~200μm,直径为10~50μm;

3.如权利要求1所述的陶瓷,其特征在于,所述具有织构特征的固体电解质为锂镧锆氧。

4.如权利要求2所述的陶瓷,其特征在于,所述锂镧锆氧的晶粒尺寸为长50~200μm,直径10~50μm、无明显晶体学取向。

5.如权利要求1所述的陶瓷,其特征在于,所述具有织构特征的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘巍张鑫水杨艺航
申请(专利权)人:上海科技大学
类型:发明
国别省市:

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