[发明专利]一种引导晶体生长制备高致密度、高电导率石榴石型电解质片的方法

摘要

本发明提供一种引导晶体生长制备高致密度、高电导率电解质片的方法，包括以下步骤：将用于合成固体电解质粉的原料充分球磨后焙烧，并再次充分球磨干燥后等静压压制成片于1000‑1200℃下焙烧；将焙烧后的电解质片磨碎后获得一定粒径的电解质颗粒，加入至固体电解质粉中重新混磨均匀，再次等静压压制成片，焙烧后获得致密的高电导率固体电解质片。本发明通过固体电解质晶种的引入，诱导固体电解质中晶粒的形成与长大，降低了材料形核及晶核生长所需的能量，降低了固体电解质片致密化所需温度。低温致密化有效抑制固体电解质中锂元素的挥发，精确控制合成固体电解质的组成，制备出了具有低阻抗、高电导率的固体电解质片。

主权项

1.一种引导晶体生长制备高致密度、高电导率石榴石型电解质片的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）按石榴石固体电解质粉组成的化学计量比称重所需原料，加入到球磨罐中，加入适量的助磨剂后球磨6‑15h，于50‑95℃干燥12h；（2）干燥后获得的粉体于800‑950℃焙烧6‑20h；（3）烧完的粉料再次加入助磨剂后球磨5‑10h，于50‑95℃干燥后，通过等静压以50‑400Mpa压力压制成圆片；（4）将固体电解质片放置于铺有步骤（2）合成固体电解质粉的高纯刚玉陶瓷板上，并采用电解质粉将固体电解质片掩埋，以2‑10℃/min升温至1000‑1200℃，保温6‑15h，获得石榴石型固体电解质片；（5）将步骤(4)中的固体电解质片磨碎后，获得粒径为10‑80µm的固体电解质颗粒；（6）筛选不同粒径的电解质颗粒加入步骤（2）获得的固体电解质粉，加入助磨剂后，球磨5‑10h，于50‑95℃干燥后，通过等静压以50‑400Mpa压力压制成圆片；（7）将固体电解质片放置于铺有步骤（2）合成固体电解质粉的高纯刚玉陶瓷板上，并采用电解质粉将固体电解质片掩埋，以4‑10℃/min升温至1000‑1200℃，保温2‑5h，降温至1000‑1100，保温4‑9h，获得致密、高电导率的石榴石型固体电解质片。