[发明专利]一种钴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钴酸盐Na2Li3CoO4及其制备方法。所述制备方法为按Na2Li3CoO4的化学计量比称取相应的原料，然后通过球磨，高温预烧并快速取出冷却，再球磨，最后冷等静压后烧结得到Na2Li3CoO4。制备方法简单，适合大规模生产。该方法合成的Na2Li3CoO4在高温度下具有较高的离子导电性、具有较高的热稳定性及化学稳定性，是一种优良的快离子导体材料。

主权项

一种钴酸盐作为快离子导体的应用，其特征在于所述钴酸盐具有如下化学表示式：Na2Li3CoO4；所述钴酸盐在300‑500℃时电导率为10‑3～10‑2S/cm；所述钴酸盐的制备方法具体步骤为：(1)将Li2CO3、Na2CO3和Co2O3的原始粉末按Na2Li3CoO4的组成称量配料并放入球磨罐中，加入直径为7mm的氧化锆球和去离子水，球磨2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，600℃煅烧，保温2小时，然后从600℃的管式炉中用钳子夹住承烧板并快速取出，使陶瓷承烧板上，坩埚内的样品快速冷却，冷却至室温后捣碎研磨成粉末；(3)将步骤(2)研磨所得的粉末放入球磨罐中，加入直径分别为2mm和7mm的氧化锆球，粉末和氧化锆球在球磨罐里球磨15个小时，混合均匀磨细，得到粉末原料；(4)将步骤(3)球磨后的粉末原料冷等静压20MPa成型为直径1.3cm，厚度0.3cm的圆片，然后在马弗炉中650‑700℃烧结，保温4小时后，自然冷却至室温，得到钴酸盐Na2Li3CoO4。