一种过渡金属离子与Nd3+共掺杂型固体电解质陶瓷材料及其制备方法
Abstract:
本发明公开了一种过渡金属离子与Nd3+共掺杂型Na‑β(β″)‑Al2O3固体电解质陶瓷材料,在化学式ⅠNa1.67Li0.33Al10.67O17的基础上,引入过渡金属离子M和Nd3+;M为Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+离子中的一种,其引入量按照摩尔比为Al3+∶M=50~150∶1;Nd3+的引入量按照摩尔比为Al3+∶Nd3+=150~350∶1;M离子和Nd3+掺杂进入陶瓷晶格代替Al3+,Nd3+还以NdAlO3晶相的形式存在。此外,还公开了上述固体电解质陶瓷材料的制备方法。本发明在引入Li+稳定β″‑Al2O3相结构的基础上,掺杂过渡金属离子M以利于降低烧结温度而减少Na+挥发,同时抑制β"‑Al2O3晶相向β‑Al2O3晶相的转变;通过Nd3+的掺杂使材料缺陷少、致密度高,从而增强固体电解质的电学性能,进而促进钠硫电池生产技术的进步和发展。
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