[发明专利]喷雾沉积成型制备钠电池电解质隔膜的方法

权利要求书

1.一种喷雾沉积成型制备钠电池电解质隔膜的方法，其特征在于，包括：

（1）料浆制备：将Na₂O/Al₂O₃粉体和Li₂O/Al₂O₃粉体按规定的摩尔比混合，加入粘结剂、分散剂及溶剂，球磨混合，得到分散均匀的料浆；

（2）喷雾沉积成型：在喷雾干燥设备中对所述料浆进行喷雾造粒，利用所述喷雾干燥设备的雾化盘的旋转及旋转气流的作用，使造粒过程产生的颗粒直接沉积在位于所述喷雾干燥设备的干燥塔内的基体上；

（3）等静压压制：用塑料膜套在沉积有所述颗粒的基体的外面，置于气体等静压机的腔体内，利用等静压将沉积的颗粒压制密实，脱模得到β”-Al₂O₃素坯；以及

（4）烧成：将所述β”-Al₂O₃素坯排塑后高温烧成得到管状或膜状致密的β”-Al₂O₃陶瓷电解质隔膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，调节所述喷雾干燥设备的热空气进口温度为150～250℃，出口温度为85～135℃，雾化盘转速为8000～12000转/分钟，供料速率为60～150ml/L。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述料浆的固含量为25～40wt%。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述Na₂O/Al₂O₃粉体和Li₂O/Al₂O₃粉体的摩尔比为（5～6.5）：1。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，粘结剂为聚乙烯缩丁醛，所述粘结剂的用量为2～6wt％，所述溶剂为无水乙醇。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述基体为金属芯棒或金属板。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，等静压机的腔体中的介质为气体，压力为200～300MPa。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述排塑的温度为800～1000℃，时间为2小时；所述高温烧成的温度为1550～1650℃，保温时间为5～30分钟。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括制备Na₂O/Al₂O₃粉体和Li₂O/Al₂O₃粉体：将Al源分别与Na源、Li源按照规定的摩尔比配料，以无水乙醇为介质，行星球磨4小时，烘干后过筛，700℃下预烧4小时，之后于1150～1350℃下烧结2小时，分别得到所述Na₂O/Al₂O₃粉体和Li₂O/Al₂O₃粉体。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述Al源为α-Al₂O₃，所述Na源为Na₂CO₃、Na₂C₂O₄、和/或NaOH，所述Li源为Li₂CO₃、Li₂C₂O₄、和/或LiOH；所述Al源和Na源的摩尔比为（4.5～5）：1，所述Al源和Li源的摩尔比为（4.5～5）：1。