[发明专利]蓝方石结构硅酸盐及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于钠离子导体的蓝方石结构硅酸盐Sr2Na6Al6Si6O24(SO4)2及其制备方法。所述制备方法为按Sr2Na6Al6Si6O24(SO4)2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Sr2Na6Al6Si6O24(SO4)2。制备方法简单，适合大规模生产。该方法合成的Sr2Na6Al6Si6O24(SO4)2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，是一种优良的钠离子导体材料。

主权项

一种蓝方石结构硅酸盐作为钠离子导体的应用，其特征在于所述硅酸盐具有如下化学表示式：Sr2Na6Al6Si6O24(SO4)2；所述硅酸盐在室温的电导率为10‑4S/cm；所述硅酸盐的制备方法具体步骤为：(1)将SrCO3、Na2CO3、Al2O3、Si2O和(NH4)2SO4的原始粉末按Sr2Na6Al6Si6O24(SO4)2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4小时，混合均匀磨细，取出得到粉末原料；(2)将步骤(1)球磨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，1100℃煅烧，保温2小时，然后从1100℃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1200‑1250℃烧结，保温4小时后，自然冷却至室温，得到硅酸盐Sr2Na6Al6Si6O24(SO4)2。