[发明专利]一种钽掺杂立方石榴石结构Li7La3Zr2-xTaxO12材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钽掺杂立方石榴石结构Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料的制备方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：

步骤1，称取锆酸镧、镧源、锂源及掺杂元素钽源，使得金属元素之间的摩尔比符合Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂中的各金属元素的摩尔比；将上述材料先后置于容器中并加入络合剂搅拌4-6小时；

步骤2，逐步升温至80℃并保温直至多余水分被除去，呈现糊状物，即为高温固相处理的前驱体；

步骤3，前驱体在400℃预加热3-5小时，以除去络合剂及少量剩余水分，并将产物取出，经充分研磨均匀，再在900℃焙烧1.5-5小时，得到Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料的一次焙烧产物；

其中，x值为0.25-0.6。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包含：步骤4，将一次焙烧产物球磨均匀后压片，然后在1100-1150℃下进行二次焙烧，时间为10-12小时，得到Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料的最终产物。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中的锆酸镧是由K₂CO₃·1.5H₂O：La₂O₃：ZrOCl₂·8H₂O=1.6:1:2为原料，以异丙醇为球磨介质，经过12小时球磨后置于70℃下干燥4-6小时，然后在900℃下焙烧10小时制得。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，锂源为醋酸锂或硝酸锂，镧源为硝酸镧或氧化镧，钽源为钽酸锂或氯化钽。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，络合剂为羰基-β-环糊精。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3、步骤4中，焙烧气氛为空气。

7.一种采取权利要求1所述的方法制备的钽掺杂立方石榴石结构Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料，其中，x值为0.25-0.6。

8.如权利要求6所述的钽掺杂立方石榴石结构Li₇La₃Zr_2-xTa_xO₁₂材料，其特征在于，x取值为0.25，该材料的分子式为Li₇La₃Zr_1.75Ta_0.25O₁₂。