朱承飞，洪永飞，薛金花，黄　攀，吉光辉

(南京工业大学 材料科学与工程学院，南京 210009)



甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备Beta-Al2O3固体电解质研究

朱承飞，洪永飞，薛金花，黄攀，吉光辉

(南京工业大学 材料科学与工程学院，南京 210009)

甘氨酸(GNP)为还原剂、硝酸盐为氧化剂，利用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备beta-Al2O3前驱粉料。利用热分析(TG/DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、核磁共振(NMR)和交流阻抗谱(EIS)等测试技术对beta-Al2O3的合成工艺进行研究。结果表明：该法合成beta-Al2O3前驱粉料的温度为1150℃，比固相反应法低了150℃，平均粒径约为42.0nm，具有较好的成型和烧结性能。将素坯在1620℃保温烧结，得到的烧结体的结构中Al(Ⅳ)和Al(Ⅵ)分别位于δ=45和δ=-6附近，相对密度为97.6%；350℃时的离子电导率为0.046S·cm-1。

钠硫电池;固体电解质;beta-Al2O3;甘氨酸-硝酸盐燃烧法

Beta-Al2O3固体电解质在300～350℃的范围内具有较高的离子电导率，成为具有良好应用前景的二次电池的电解质材料，如钠硫电池、Zebra电池和其他新型Na+导体电池等。作为电池的关键部分，电解质材料的性能好坏直接影响到电池的性能，因而制备成分均匀、烧结密度高、离子导电性好的电解质材料是制备电池的关键。通常，电解质的合成方法主要有固相反应法[1]和溶胶-凝胶法。但是固相法制备过程复杂、反应时间长，且在实验过程中引起的误差较大。溶胶凝胶-低温燃烧法是近年来发展起来的一种粉体合成方法，根据还原剂的不同可分为柠檬酸-硝酸盐燃烧法、甘氨酸-硝酸盐燃烧法等。此法结合了溶胶-凝胶法(sol-gel)和自蔓延燃烧法(Self-propagation High-temperature Synthesis， SHS)的优点，可以克服固相反应法和sol-gel法制备时间长、SHS法合成的粉料粒度较粗、工艺难控制等缺点。……