[发明专利]一种通过中间相合成的钽掺杂立方石榴石结构Li7La3Zr2-xTaxO12材料及合成方法

权利要求书

1.一种通过中间相合成钽掺杂立方石榴石结构Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料的方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：

步骤1，称取锆酸镧、镧源、锂源及掺杂元素钽源，使得金属元素之间的摩尔比符合Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂中的各金属元素的摩尔比；将上述材料充分混合；

步骤2，80℃下烘干4-6小时，再研磨30分钟，得原料前驱体；

步骤3，在900℃焙烧3-5小时，得到Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料的一次焙烧产物；

其中，x值为0.25-1。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包含：步骤4，将一次焙烧产物球磨均匀后压片，然后在1100-1150℃下进行二次焙烧，时间为10-12小时，得到Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料的最终产物。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中混合是指加入研磨介质，球磨12小时，所述的研磨介质异丙醇，球磨转速为400rpm。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中的锆酸镧是由K₂CO₃·1.5H₂O：La₂O₃：ZrOCl₂·8H₂O=1.6:1:2为原料，以异丙醇为球磨介质，经过12小时球磨后置于80℃下干燥4-6小时，然后在900℃下焙烧10小时制得。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，锂源为碳酸锂、醋酸锂或硝酸锂，镧源为氧化镧、氢氧化镧，钽源为钽酸锂。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤4中二次焙烧温度为1125℃。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3、步骤4中，焙烧气氛为空气。

8.一种采取权利要求1所述的方法制备的钽掺杂立方石榴石结构Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料，其中，x值为0.25-1。

9.如权利要求8所述的钽掺杂立方石榴石结构Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料，其特征在于，x取值为0.5，该材料的分子式为Li₇La₃Zr_1.5Ta_0.5O₁₂。

10.如权利要求8所述的钽掺杂立方石榴石结构Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料，其特征在于，x取值为0.6，该材料的分子式为Li₇La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂。