[发明专利]一种固态电解质及其制备方法和阴极保护系统

权利要求书

1.一种用于外加电流阴极保护系统阴极的固体电解质的制备方法，其特征在于，所述阴极为待保护金属构件，所述制备方法包括以下步骤：

S1）在所述待保护金属构件的金属表面依次涂覆石榴石型固体电解质的前驱体浆液A和含锂金属氧化物的前体浆液B，得到半成品；

S2）对所述半成品进行烧结处理，得到所述固体电解质；

其中，所述含锂金属氧化物选自和/中的至少一种，其中0＜x＜2；所述烧结处理的烧结温度为1200-1800℃，所述烧结处理的烧结时间小于或等于60 s；

其中，所述前驱体浆液A包含石榴石原料混合物，所述石榴石原料混合物为锂源、镧源和锆源的混合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在步骤S1前对金属表面进行清洁以及干燥处理；

所述含锂金属氧化物为或/；

和/或，所述烧结处理的烧结温度为1400-1600℃，所述烧结处理的烧结时间小于或等于30 s；

和/或，涂覆的前驱体浆液A和前体浆液B的厚度比为(5-1)：1。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理的烧结时间为3-10 s；

和/或，涂覆的前驱体浆液A和前体浆液B的厚度比为(3-1)：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体浆液A的制备方法包括：

将所述石榴石原料混合物与研磨助剂进行研磨，干燥处理得到前驱体粉末；

将干燥后的前驱体粉末分散于溶剂中，以浆液的质量计，加入1-10 wt%的增稠剂，得到粉体浓度为20~100 g/L的前驱体浆液A。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将所述石榴石原料混合物与研磨助剂研磨4-8 h。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述石榴石原料混合物中锂元素、镧元素、锆元素的元素摩尔比为(7-8)：3：2；

和/或，所述锂源选自锂盐、锂的氧化物中的一种或多种；

和/或，所述镧源选自镧盐、镧的氧化物、镧的氢氧化物中的一种或多种；

和/或，所述锆源选自锆盐、锆的氧化物中的一种或多种；

和/或，所述研磨助剂选自醇类化合物中的一种或多种；

和/或，所述溶剂选自低级醇中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述石榴石原料混合物中锂元素、镧元素、锆元素的元素摩尔比为7.7：3：2；

和/或，所述锂源选自为氧化锂、硝酸锂、草酸锂、醋酸锂中的一种或多种；

和/或，所述镧源为氧化镧和/或氢氧化镧；

和/或，所述锆源为氧化锆、碳酸锆、磷酸锆中的一种或多种；

和/或，所述研磨助剂为低级醇中的一种或多种；

和/或，所述溶剂为无水乙醇或异丙醇。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述研磨助剂为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇中的一种或多种；和/或，所述溶剂为无水乙醇。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述研磨助剂为异丙醇。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述石榴石原料混合物与所述研磨助剂的质量比为(20-5)：1。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述石榴石原料混合物与所述研磨助剂的质量比为(10-5)：1。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述石榴石原料混合物与所述研磨助剂的质量比为7：1。