[发明专利]无机质子导体及其制备方法

权利要求书

1.由式1表示的无机质子导体：

<式1>

M_1-aN_aP₂O₇，其中，

M包括四价金属元素或四价类金属元素，

N包括碱金属，和

a为0.01～0.7的数。

2.权利要求1的无机质子导体，其中M包括选自以下的至少一种：锡(Sn)、锆(Zr)、钨(W)、硅(Si)、钼(Mo)、和钛(Ti)。

3.权利要求1的无机质子导体，其中N包括选自以下的至少一种：锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、和铯(Cs)。

4.权利要求2的无机质子导体，其中N包括选自以下的至少一种：锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、和铯(Cs)。

5.权利要求1或4的无机质子导体，其中M包括Sn。

6.权利要求1的无机质子导体，其中在式1中，a为0.05～0.5的数。

7.权利要求1的无机质子导体，其中所述质子导体为选自以下的一种：Sn_0.7Li_0.3P₂O₇、Sn_0.95Li_0.05P₂O₇、Sn_0.9Li_0.1P₂O₇、Sn_0.8Li_0.2P₂O₇、Sn_0.6Li_0.4P₂O₇、Sn_0.5Li_0.5P₂O₇、Sn_0.7Na_0.3P₂O₇、Sn_0.7K_0.3P₂O₇、Sn_0.7Cs_0.3P₂O₇、Zr_0.9Li_0.1P₂O₇、Ti_0.9Li_0.1P₂O₇、Si_0.9Li_0.1P₂O₇、Mo_0.9Li_0.1P₂O₇和W_0.9Li_0.1P₂O₇。

8.由式1表示的无机质子导体的制备方法，所述方法包括：

向四价金属元素或四价类金属元素M前体、碱金属N前体和磷酸的混合物中添加溶剂以制备组合物；

搅拌所述组合物；和

热处理该搅拌的组合物以形成式1的无机质子导体，

<式1>

M_1-aN_aP₂O₇，其中，

M包括四价金属元素或四价类金属元素，

N包括碱金属，和

a为0.01～0.7的数。

9.权利要求8的方法，其中所述搅拌在200℃～300℃的温度下进行。

10.权利要求8的方法，其中所述热处理在300℃～1200℃的温度下进行。

11.权利要求9的方法，其中所述热处理在300℃～1200℃的温度下进行。

12.权利要求8或11的方法，其中所述M前体为选自以下的至少一种：氧化锡、氯化锡、氢氧化锡、氧化钨、氯化钨、氧化钼、氯化钼、氧化锆、氯化锆、氢氧化锆、氧化钛和氯化钛。