[发明专利]一种易烧结石榴石型固态电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种易烧结石榴石型固态电解质，其特征在于，所述易烧结石榴石型固态电解质的化学通式为Li_7-yLa₃Zr_2-yTa_y−xNb_xO₁₂，其中0.35≤x≤0.5，0.4≤y≤0.65，yx。

2.根据权利要求1所述的一种易烧结石榴石型固态电解质，其特征在于，所述x和y的优化取值符合关系式1.3x≥y。

3.基于权利要求1所述的易烧结石榴石型固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，以含锂化合物、氧化镧、氧化锆、五氧化二钽、五氧化二铌为原料，按照通式Li_7-yLa₃Zr_2-yTa_y−xNb_xO₁₂的化学计量比称取原料，其中0.35≤x≤0.5，0.4≤y≤0.65，yx，放入玛瑙球磨罐中并加入磨球和工业酒精，放置于行星式球磨机内进行湿法球磨3-10小时，使其充分混合均匀；

步骤2，将步骤1得到的混合物放入鼓风干燥箱内，在75℃下保温12-36小时烘干，随后转移至氧化镁坩埚内，在空气气氛下进行煅烧，煅烧温度为850-950℃，煅烧时间为2-12小时，待降温冷却后研磨、过筛得到立方相石榴石粉体；

步骤3，称取步骤2中制的石榴石粉体放入不锈钢模具内，在20-30 MPa的压强下机压成型，再将坯体放入氧化镁坩埚中，用步骤2制备得到的粉体作为母粉对坯体进行覆盖保护，置于高温炉中进行烧结，烧结温度1050-1200℃，保温4-12小时，制备得到高致密、高离子导率的石榴石电解质陶瓷片。

4.根据权利要求3所述的易烧结石榴石型固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤1中含锂化合物为Li₂CO₃或LiOH·H₂O中的一种或两种混合而成。

5.根据权利要求3所述的易烧结石榴石型固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤2中煅烧温度为900℃，煅烧时间为4-6小时。

6.根据权利要求3所述的易烧结石榴石型固态电解质的制备方法，其特征在于，步骤3中烧结温度为1100-1150℃，保温时间为6-8小时。