[发明专利]一种铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料和全固态电池及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料，其特征在于，所述铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料包括锂镧锆氧内核以及包覆于锂镧锆氧内核表面的铌酸锂层，所述锂镧锆氧内核的化学组成为Li_7-3xA_xLa₃Zr_2-yB_yO₁₂，A为Al和/或Ga，B为W，0.1≤x≤1，0.1≤y≤1。

2.根据权利要求1所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料，其特征在于，所述锂镧锆氧内核的粒径为0.1～3μm；所述铌酸锂层的厚度为0.01～0.5μm。

3.权利要求1或2所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、将Li化合物、A化合物、La化合物、Zr化合物和B化合物按照化学计量比进行球磨混料，将所得混合料置于马弗炉中，升温至900～1000℃预烧4～25h，然后再升温至1000～1200℃烧结6～18h，之后将所得烧结产物破碎、过筛，得到锂镧锆氧前驱体；

S2、将锂镧锆氧前驱体、铌酸锂和溶剂加入砂磨机中进行砂磨，再将所得浆料取出进行冷冻干燥，之后将所得粉末于600～1000℃下烧结6～18h，得到铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料。

4.根据权利要求3所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述Li化合物选自氢氧化锂、碳酸锂和醋酸锂中的至少一种；所述A化合物选自氧化铝、羟基氧化铝和氧化镓中的至少一种；所述La化合物为氧化镧和/或氢氧化镧；所述Zr化合物为氧化锆；所述B化合物选自紫钨、黄钨和仲钨酸铵中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述球磨所采用的锆球为直径10mm的大球与直径3mm的小球按照质量比1:1配成的混合球。

6.根据权利要求3所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述球磨混料的条件包括球料质量比为(0.5～1.5):1，球磨转速为200～400r/min，球磨时间为10～25h；所述破碎和过筛的条件使所得锂镧锆氧前驱体的粒径为3～20μm。

7.根据权利要求3所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述铌酸锂与锂镧锆氧前驱体的质量比为(0.01～10):100；所述溶剂与锂镧锆氧前驱体的用量比为(150～250)g:2L；所述溶剂选自水、乙醇、甲醇和丙酮中的至少一种。

8.根据权利要求3所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述砂磨的条件包括固含量为1％～30％，砂磨时间为1～10h。

9.权利要求1或2所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料作为全固态电池的固态电解质的应用。

10.一种全固态电池，所述全固态电池包括固态电解质，其特征在于，所述固态电解质为1或2所述的铌酸锂包覆双掺杂锂镧锆氧复合材料。