[发明专利]一种低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

（1）按照LLZO的化学计量比添加锂源、镧源、锆源、掺杂源至球磨罐中，添加异丙醇作为助磨剂，球磨并干燥；

（2）将干燥后的粉末在刚玉瓷舟中压实，之后以2~4℃/min的升温速率进行升温，在850~950℃下焙烧6~12h，制备LLZO前驱体粉末；

（3）将一部分LLZO前驱体粉末通过高能球磨进一步磨碎；

（4）将LLZO前驱体粉末和经高能球磨后的LLZO前驱体粉末混合，控制LLZO前驱体粉末和高能球磨后的LLZO前驱体粉末的质量比为6：4~9：1，之后压制成片，得到电解质片；

（5）将电解质片放入刚玉瓷舟中并埋入LLZO前驱体粉末中，之后以2~4℃/min的升温程序进行升温，升至1050~1150℃，并保温9~18h，得到高纯度LLZO电解质片。

2.根据权利要求1所述的低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述球磨转速为400~600rpm，时间为15~30h。

3.根据权利要求1所述的低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述干燥温度为60~80℃，时间为1~3h。

4.根据权利要求1所述的低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述LLZO前驱体粉末的粒径约为20~40μm。

5.根据权利要求1所述的低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述磨碎时长为30~60min。

6.根据权利要求1所述的低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述经高能球磨后的LLZO前驱体粉末的粒径为1~5μm。

7.根据权利要求1所述的低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述压制压力为10~50MPa。

8.根据权利要求1所述的低温下高致密度石榴石型全固态电解质的制备方法，其特征在于所述LLZO包括Li位B、Al、Zn、Ga、Fe和Zr位Nb、Ta、Sr、In、Ge、W、Y、Sb、V元素掺杂的一种或多种。

9.权利要求1-8任一权利要求所述方法制备的LLZO电解质片作为石榴石固态电解质在全固态锂电池中的应用。