[发明专利]一种锂离子传导性固体电解质的制备方法

摘要

一种锂离子传导性固体电解质的制备方法，它涉及一种固体电解质的制备方法。它解决了现有制备锂离子传导性固体电解质的方法存温度高、耗时长、工艺繁琐的问题。方法：一、称取原料；二、将原料加入到N，N-二甲基甲酰胺中，磁力搅拌得静电纺丝液；三、采用单轴静电纺丝技术进行纺丝，得复合纤维膜；四、将复合纤维膜放入程序控温炉中保温烧结得纳米粉末；五、将纳米粉末压片后放入程序控温炉中保温烧结，降至室温即完成。本发明中制备方法工艺简单，烧结时间短，烧结温度低，可减少耗能，降低生产成本；所得锂离子传导性固体电解质为晶态材料，室温锂离子电导率可达到4.0×10-4S/cm，室温电子电导率可达到6.7×10-9S/cm。

主权项

一种锂离子传导性固体电解质的制备方法，其特征在于锂离子传导性固体电解质的制备方法按以下步骤实现：一、依照化学式Li1+x+yAlxTi2‑xSiyP3‑yO12，按化学计量比称取硝酸锂、硝酸铝、钛酸四丁酯、磷酸二氢铵和正硅酸乙酯，再称取60ml的N，N‑二甲基甲酰胺、6g的聚乙烯吡咯烷酮、1.6ml的硝酸和9g的草酸；二、将称取的硝酸锂、硝酸铝、硝酸、磷酸二氢铵、草酸、钛酸四丁酯、正硅酸乙酯和聚乙烯吡咯烷酮依次加入到N，N‑二甲基甲酰胺中，然后磁力搅拌2～3h，获得静电纺丝液；三、将静电纺丝液置于静电纺丝设备中，采用单轴静电纺丝技术，在电压为10～30KV、收集距离为10～30cm、静电纺丝液推进速度为0.5～2.5ml/h、环境温度为10～50℃、环境湿度为40～75％的条件下进行纺丝，获得复合纤维膜；四、将复合纤维膜放入程序控温炉中，以1～2℃/min的速率升温至500℃～800℃并保温5～15h，随炉体自然冷却至室温，获得纳米粉末；五、将纳米粉末在粉末压片机中压制成厚度为1mm的圆片，然后放入程序控温炉中，以1～2℃/min的速率升温至800℃～1100℃并保温5～15h，再以1～2℃/min的速率降温至室温，即完成锂离子传导性固体电解质的制备；其中步骤一中x为0≤x≤1，y为0≤y≤1；硝酸的浓度为16mol/L。