[发明专利]一种多层复合β”-Al2O3平板型固体电解质及其制备方法

权利要求书

1.一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于该固体电解质由致密层和多孔支撑层复合组成，采用流延法制备，包括以下步骤：

步骤1、致密层流延浆料的配置：

      将15~25 vol%的β”-Al₂O₃陶瓷粉体、50~65vol%溶剂、1~10vol%分散剂加入装有玛瑙球的尼龙球磨罐中进行一次球磨；球料比（1~3）:1，转速80~400rpm，球磨时间8~24h；

    一次球磨完成后，再向球磨罐中加入10~21vol%粘结剂和5~12vol%增塑剂进行二次球磨，得到稳定浆料；球磨时间4~12h；

    将球磨得到的稳定浆料在真空条件下进行脱气，真空度≤0.01Mpa为宜，脱气时间为1~4h；

步骤2、多孔支撑层浆料的配置：

       将10~25 vol%的陶瓷粉体、3%~12%vol%致孔剂、45~60vol%溶剂、1~10vol%分散剂加入装有玛瑙球的尼龙球磨罐中进行一次球磨；球料比（1~3）:1，转速80~400rpm，球磨时间8~24h；

     一次球磨完成后，再向球磨罐中加入5~18vol%粘结剂和5~12vol%增塑剂进行二次球磨，得到稳定浆料，球磨时间4~12h；将球磨得到的稳定浆料在真空条件下进行脱气，真空度≤0.01Mpa为宜，脱气时间为1~4h；

      步骤3、 将配好的支撑层浆料倒入流延机，在基带上流延成型；通过控制刮刀间隙、料槽液面高度、流延速度等制得厚度均匀的支撑层生带；再经干燥、排胶烧结得到多孔支撑层；

       步骤4、将配好的致密层浆料倒入流延机，在支撑层上流延成型，通过控制刮刀间隙、料槽液面高度、流延速度等制得厚度均匀的多层复合固体电解质生带；生带经干燥、排胶烧结即得到目标多层复合平板型固体电解质；

      步骤5、如需制备三层复合的固体电解质，可在支撑层的另一面按操作步骤4继续进行。

2.如权利要求1所述的一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于所述流延致密层所用的β”-AI₂O₃陶瓷粉，粒径20~150nm为宜。

3.如权利要求1所述的一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于所述流延多孔支撑层所用的陶瓷粉为β-AI₂O₃或β”-AI₂O₃，粒径0.5~2.0μm为宜。

4.如权利要求1所述的一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于所述溶剂为乙醇和水、乙醇和甲苯、乙醇和正己烷、乙醇和丁酮、丁酮和甲醇、三氯乙烯和甲醇等二元共沸溶剂体系中的任意一种。

5.如权利要求1所述的一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于所述分散剂为磷酸三乙酯、聚甲基丙烯酸铵、三油酸甘油酯、乙氧基蓖麻油、鲱鱼油中的任意一种。

6.如权利要求1所述的一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、乳胶、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基纤维素、羧甲基纤维素中的任意一种。

7.如权利要求1所述的一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于所述增塑剂为甘油、聚乙二醇、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、三乙烯乙二醇中的任意一种。

8.如权利要求1所述的一种多层复合平板型β”-Al₂O₃固体电解质及其制备方法，其特征在于所述致孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、稻壳、氯化铵、碳粉、锯末屑、淀粉中的任意一种。