【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钴酸锂材料，涉及一种钴酸锂陶瓷靶材及其制备方法，尤其涉及一种大尺寸钴酸锂陶瓷靶材及其制备方法。
技术介绍
1、电池的出现减少了人们对不可再生资源的依赖性，随着电子工业的迅猛发展，电子产品向着小型化、轻薄化、便携化发展，这对电池提出了新的要求。具有更大的能量密度、更长的循环寿命、更高的工作电压的锂离子固态电池，引起了人们极大的关注。相比液态锂离子电池，全固态电池具有更高的安全性，更大的能量密度，以及更广泛的工作温度，现已经成为锂离子电池发展的最新领域。
2、最早薄膜电池的正极材料是tis2，随着高性能固态电解质lipon的成功开发，钴酸锂作为lipon型固态薄膜电池的正极材料也引起了人们的广泛研究。钴酸锂因其高电压、高比能量密度和较好的循环性能，且工艺制备简单，目前是锂离子电池主流的正极材料。随着薄膜固态电池的发展，对磁控溅射全固态薄膜电池的正极材料的钴酸锂靶材也提出了更高的要求。
3、现有技术中制备得到的钴酸锂陶瓷靶材尺寸较小，因此，如何制备得到均匀性好且致密度高的大尺寸钴酸锂陶瓷靶材，已成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种大尺寸钴酸锂陶瓷靶材及其制备方法，通过冷等静压和热等静压工艺，制备得到大尺寸钴酸锂陶瓷靶材，制备工艺简单、效率高、成本低、制作周期短，易于大批量生产；制备得到的大尺寸钴酸锂陶瓷靶材，均匀性好且致密度高。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第
4、本专利技术通过冷等静压和热等静压制备大尺寸钴酸锂陶瓷靶材，制备工艺简单、效率高、成本低、制作周期短，易于大批量生产；制备得到的大尺寸钴酸锂陶瓷靶材，均匀性好且致密度高。
5、优选地，步骤(1)中所述粘结剂包括聚乙烯醇。
6、优选地，所述粘结剂的用量占粘结剂、分散剂和钴酸锂总量的2wt％-5wt％，例如可以是2wt％、2.5wt％、3wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
7、本专利技术通过进一步调控粘结剂的用量，可以进一步提高所述靶材的纯度和致密度。在优选的粘结剂用量的范围内，制备得到的钴酸锂陶瓷靶材纯度高且致密度高。
8、优选地，所述分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、六偏磷酸钠或丙烯酸钠中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括聚丙烯酸和聚丙烯酰胺的组合，六偏磷酸钠和丙烯酸钠的组合，或聚丙烯酰胺、六偏磷酸钠和丙烯酸钠的组合。
9、优选地，所述分散剂的用量占粘结剂、分散剂和钴酸锂总量的0.5wt％-3wt％，例如可以是0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％或3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
10、优选地，所述溶剂包括水。
11、优选地，步骤(1)所述混合包括三段混合。
12、优选地，所述一段混合包括：一段混合溶剂和分散剂，得到一段混合料。
13、优选地，所述一段混合的时间为0.5h-3h，例如可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
14、优选地，所述二段混合包括：二段混合一段混合料和钴酸锂粉末，得到二段混合料。
15、优选地，所述二段混合的时间为6h-24h，例如可以是6h、10h、14h、18h、22h或24h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
16、优选地，所述三段混合包括：三段混合二段混合料和粘结剂，得到混合液体浆料。
17、优选地，所述三段混合的时间为6h-24h，例如可以是6h、10h、14h、18h、22h或24h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
18、优选地，步骤(1)所述喷雾干燥后，得到球形混合料。
19、优选地，所述球形混合料的粒径d50为30μm-150μm，例如可以是30μm、50μm、70μm、100μm、120μm或150μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
20、本专利技术通过进一步调控球形混合料的粒径，可以进一步提高所述靶材的纯度和致密度。在优选的球形混合料粒径的范围内，制备得到的钴酸锂陶瓷靶材纯度高且致密度高。
21、优选地，步骤(2)所述模具包括橡胶模具。
22、优选地，步骤(2)所述冷等静压的压力为200mpa-250mpa，例如可以是200mpa、210mpa、220mpa、230mpa、240mpa或250mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
23、优选地，步骤(2)所述冷等静压的保压时间为10min-40min，例如可以是10min、20min、30min、35min或40min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
24、本专利技术通过进一步调控冷等静压的压力和保压时间，在保证所述靶材完整的前提下，可以进一步提高所述靶材的纯度和致密度。在优选的冷等静压压力和保压时间的范围内，制备得到的钴酸锂陶瓷靶材纯度高且致密度高，且可以保证靶材的完整性和均匀性。
25、优选地，步骤(3)所述脱脂的保温温度为500℃-600℃，例如可以是500℃、520℃、540℃、560℃、580℃或600℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
26、优选地，步骤(3)所述脱脂的保温时间为1h-5h，例如可以是1h、1.5h、2h、3h、4h或5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
27、本专利技术通过进一步调控脱脂的温度和时间，可以进一步提高所述靶材的纯度。在优选的脱脂保温温度和保温时间内，制备得到的靶材，纯度进一步提高。
28、优选地，步骤(3)所述脱脂的装置包括升降炉。
29、优选地，步骤(3)所述热等静压的模具包括不锈钢包套。
30、优选地，步骤(3)所述热等静压的压力为150mpa-200mpa，例如可以是150mpa、160mpa、170mpa、180mpa、190mpa或200mpa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
31、优选地，步骤(3)所述热等静压的烧结温度为900℃-1200℃，例如可以是900℃、950℃、1000℃、1050℃、110本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大尺寸钴酸锂陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述粘结剂包括聚乙烯醇；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合包括三段混合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述喷雾干燥后，得到球形混合料；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述模具包括橡胶模具；
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述脱脂的保温温度为500℃-600℃；
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述热等静压的模具包括不锈钢包套；
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
9.一种大尺寸的钴酸锂陶瓷靶材，其特征在于，所述钴酸锂陶瓷靶材根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的钴酸锂陶瓷靶材，其特征在于
...【技术特征摘要】
1.一种大尺寸钴酸锂陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述粘结剂包括聚乙烯醇；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合包括三段混合；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述喷雾干燥后，得到球形混合料；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述模具包括橡胶模具；
6.根据权利要求1-5任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，滕晓朋，吴东青，廖培君，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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