钠离子电池Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)陶瓷电解质的喷雾干燥法制备与性能优化

作者：李榅凯; 赵宁; 毕志杰; 郭向欣

来源：无机材料学报, 2021, 1-8.

• 固体电解质
• 喷雾干燥法
• 致密度
• 离子电导率
• Na3Zr2Si2PO12

目前钠离子电池采用的有机电解液存在易燃易爆等安全隐患。钠离子固体电解质材料可以提高钠离子电池的安全性，其中NASICON型Na3Zr2Si2PO12电解质具有宽电化学窗口、高机械强度、对空气稳定、高离子电导率等优点，应用前景广阔。以往的研究中采用与粘结剂研磨混合的粉料制作陶瓷生坯，由于粘结剂包覆不均匀、颗粒间接触差导致生坯内部气孔较多，难以烧成高致密、高离子电导的陶瓷电解质。本研究采用喷雾干燥法，在Na3Zr2Si2PO12颗粒表面均匀包覆粘结剂的同时对颗粒进行球形造粒，实现颗粒接近正态分布的粒度级配，从而有效提高了颗粒间接触、降低了陶瓷坯体的孔隙率。制备的Na3Zr2Si2PO12陶瓷电解质的致密度可达到97.5%，室温离子电导率达到6.96×10-4 S?cm-1，远高于常规方法所制备陶瓷88.1%的致密度和4.94×10-4 S?cm-1的离子电导率。

• 单位
  青岛大学