[发明专利]一种钒酸盐快离子导体及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于快离子导体的钒酸盐K2MnV2O7及其制备方法。所述制备方法为按K2MnV2O7的化学计量比称取相应的原料，然后通过球磨，高温预烧，先后用去离子水、氯化铵溶液以及去离子水超声清洗过滤，再球磨，最后冷等静压后烧结得到K2MnV2O7。制备方法简单，适合大规模生产。该方法合成的K2MnV2O7在高温度下具有较高的热稳定性及化学稳定性，同时在高温下具有很好的离子导电性，是一种优良的快离子导体材料。

主权项

一种钒酸盐作为快离子导体的应用，其特征在于所述钒酸盐具有如下化学表示式：K2MnV2O7；所述钒酸盐在300‑500℃时电导率为10‑3～10‑2S/cm；所述钒酸盐的制备方法具体步骤为：(1)将K2CO3、MnO和V2O5的原始粉末按K2MnV2O7的组成称量配料并放入球磨罐中，加入直径为7mm的氧化锆球，球磨10小时，混合均匀磨细，取出烘干得到粉末原料；(2)将步骤(1)烘干后的粉末原料压成柱状样品，置于陶瓷承烧板上，用坩埚罩住样品，然后置于管式炉中，500℃煅烧，保温2小时，然后随炉冷却至室温后捣碎研磨成粉末；将研磨所得的粉末放入烧杯，添加去离子水，然后将烧杯至于超声波清洗机，超声清洗2分钟除去KVO3，过滤得到剩余样品；烘干剩余样品继续放入烧杯中，随后加入一定量的氯化铵溶液，然后烧杯置于超声波清洗机里面超声清洗2分钟，超声结束后继续往烧杯中添加去离子水，再超声清洗2分钟，过滤溶液，得到沉淀物，将沉淀物烘干研磨得到粉体样品；(3)将步骤(2)最后所得的粉体样品放入球磨罐中，加入直径分别为2mm和7mm的氧化锆球，粉体样品和氧化锆球在球磨罐里球磨15个小时，混合均匀磨细，得到粉末样品；(4)将步骤(3)球磨后的粉末样品冷等静压20MPa成型为直径1.3cm，厚度0.3cm的圆片，然后在马弗炉中550‑600℃烧结，保温4小时后，自然冷却至室温，得到钒酸盐K2MnV2O7。