[发明专利]一种NASICON型锂离子固态电解质，制备方法及其应用

权利要求书

1.一种NASICON型锂离子固态电解质，其特征在于：所述固态电解质的化学计量式为Li_1+xAl_xTi_2-x(PO₄)₃，其中0≤x≤0.5。

2.根据权利要求1所述的NASICON型锂离子固态电解质，其特征在于：所述固态电解质的化学计量式为Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃。

3.一种NASICON型锂离子固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将原料CH₃COOLi、Al(NO₃)₃·9H₂O、Ti(OC₄H₉)₄、NH₄H₂PO₄按照(1.3-1.5):0.3:1.7:3的摩尔比称量；依次将原料加入反应容器，室温条件下不断搅拌，形成淡黄色浆体；

2)向反应容器中缓慢加入氨水，同时加入少量去离子水，然后将反应容器水浴磁力搅拌，形成均一稳定分层的白色沉淀；

3)将稳定分层的白色沉淀置于鼓风干燥箱中，加热烘干得到白色前驱体；将前驱体按控温程序预烧，得到白色粉体；

4)利用行星式球磨机干法球磨预烧粉体，然后压片成型，放入马弗炉内高温煅烧，得到固态电解质烧结体。

4.根据权利要求3所述的一种NASICON型锂离子固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中水浴加热温度为80-95℃，磁力搅拌时间为0.5-1.5h。

5.根据权利要求3所述的一种NASICON型锂离子固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中的预烧过程包括将前驱体在空气中以3-5℃/min的升温速率升温至650-800℃，并在650-800℃条件下保温8-12h。

6.根据权利要求3所述的一种NASICON型锂离子固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中的球磨压片及煅烧过程包括以200-240r/min的转速球磨4-12h，以140-220MPa的压力压片成型，将压片在空气中以3-5℃/min的升温速率升温至850-1100℃，并在850-1100℃条件下保温4-12h。

7.根据权利要求3所述的一种NASICON型锂离子固态电解质的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中所制得固体电解质的致密度≥92.5％，其晶粒尺寸≥0.1μm，室温离子电导率为10^-4S/cm数量级。

8.根据权利要求6所述的一种NASICON型锂离子固态电解质的制备方法，其特征在于：所述压片的直径为18mm，厚度为2.5-3mm。

9.权利要求1或2所述的NASICON型锂离子固态电解质或者按照权利要求3至8中任一项所述方法制得的NASICON型锂离子固态电解质在制备锂离子电池中的应用。

10.一种锂离子电池，所述电池包括权利要求1或2所述的NASICON型锂离子固态电解质或者按照权利要求3至8中任一项所述方法制得的NASICON型锂离子固态电解质。