[实用新型]用于LLZO氧化物固态电解质烧结的坩埚有效
申请号: | 202221177069.8 | 申请日: | 2022-05-16 |
公开(公告)号: | CN217953091U | 公开(公告)日: | 2022-12-02 |
发明(设计)人: | 刘亭;杨文科;徐亚辉 | 申请(专利权)人: | 佛山(华南)新材料研究院 |
主分类号: | F27B14/10 | 分类号: | F27B14/10;F27B14/12 |
代理公司: | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人: | 李素兰 |
地址: | 528200 广东省佛山市南海区桂城*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 llzo 氧化物 固态 电解质 烧结 坩埚 | ||
本实用新型公开了一种用于LLZO氧化物固态电解质烧结的坩埚,所述坩埚为氧化镁坩埚,所述坩埚包括底盘和上盖,所述底盘和上盖之间设有至少一个托盘,所述托盘叠放在所述底盘上,所述上盖叠放在所述托盘上,所述底盘、托盘和上盖依次密封相连;所述托盘包括侧壁和底板,所述侧壁和底板相连以形成用于容纳所述LLZO氧化物固态电解质的空间,且所述底板上设有均匀分布的孔洞。本实用新型无需添加LLZO保护粉,可以批量烧结,并且能够得到一致性好、电导率高的固态电解质。
技术领域
本实用新型涉及固态电解质烧结技术领域,尤其涉及一种用于LLZO氧化物固态电解质烧结的坩埚。
背景技术
为了满足日益增长的消费电子和电动汽车对锂电池的需求,全固态锂电池以其优越的安全性和超高的能量密度,近年来引起了广泛关注。传统的含有有机液体电解质的锂电池表现出毒性、可燃性、腐蚀性和化学稳定性差严重安全问题。而使用固体电解质作取代电解液和隔膜可以从根本上消除上述安全问题。全固态锂电池按固态电解质种类不同分为三类:聚合物,氧化物和硫化物。氧化物固态电解质因其较高耐受电压,较好的抑制锂枝晶的能力和较高的离子电导率得到了广泛的研究和发展。然而氧化物电解质需要经过高温烧结成立方相才能拥有较高的离子电导率,但是高温下的锂挥发问题较为严重,会导致离子电导率的显著下降。目前采用最多的是使用LLZO粉体包埋LLZO素坯的方式来维持高温下的锂氛围。这种方式会导致原料的大量浪费,LLZO粉体做保护粉后不可重复使用,成本高昂;并且,单个坩埚只可烧结一片电解质,效率低下;再者,每次烧结的锂氛围难以精确控制,导致每批次电解质片一致性较差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种用于LLZO氧化物固态电解质烧结的坩埚,其无需添加LLZO保护粉,可以批量烧结,并且能够得到一致性好、电导率高的固态电解质。
为了解决上述技术问题,提供了一种用于LLZO氧化物固态电解质烧结的坩埚,所述坩埚为氧化镁坩埚,所述坩埚包括底盘和上盖,所述底盘和上盖之间设有至少一个托盘,所述托盘叠放在所述底盘上,所述上盖叠放在所述托盘上,所述底盘、托盘和上盖依次密封相连;
所述托盘包括侧壁和底板,所述侧壁和底板相连以形成用于容纳所述LLZO 氧化物固态电解质的空间,且所述底板上设有均匀分布的孔洞。
在一种实施方式中,所述底盘和上盖之间设有1~5个托盘,最底层的托盘叠放在所述底盘上,上下两层托盘之间上下叠放,所述上盖叠放在最顶层的托盘上,所述最底层的托盘与底盘之间、上下两层托盘之间、以及最顶层的托盘与上盖之间均为可拆卸地密封连接。
在一种实施方式中,所述孔洞的尺寸小于所述LLZO氧化物固态电解质的尺寸。
在一种实施方式中,所述底板上的孔洞的面积占所述底板总面积的 30~90%。
在一种实施方式中,所述孔洞的形状为圆形、三角形、四边形、五边形、六边形、波浪形中的一种。
在一种实施方式中,所述坩埚的形状为圆柱形、方形、半圆形、梯形、圆锥形中的一种。
在一种实施方式中,所述托盘包括圆弧形侧壁和圆形底板,所述圆弧形侧壁和圆形底板相连以围成用于容纳所述LLZO氧化物固态电解质的圆柱形空间;
所述底盘与所述上盖与所述托盘相适配,以形成圆柱形的坩埚。
在一种实施方式中,所述托盘包括方形侧壁和方形底板,所述方形侧壁和方形底板相连以围成用于容纳所述LLZO氧化物固态电解质的方形空间;
所述底盘与所述上盖与所述托盘相适配,以形成方形的坩埚。
在一种实施方式中,所述坩埚为耐高温氧化镁坩埚。
实施本实用新型,具有如下有益效果:
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