氧化物固態(tài)電解質(zhì)窯爐的
主要技術(shù)參數(shù)：
1、設(shè)計溫度：1300℃2、使用溫度：1200℃
3、加熱元件：硅碳棒（陶瓷套管保護）
4、氣氛環(huán)境：補充空氣或氧氣
5、裝料匣缽數(shù)量：2列2層、3列2層、3列2層2排、3列2層3排
窯爐特點：
1、可用于氧化物固態(tài)電解質(zhì)及其前驅(qū)體的煅燒
2、結(jié)構(gòu)特殊：采用和工業(yè)化生產(chǎn)氣氛輥道爐相同的爐膛結(jié)構(gòu)、進排氣方式、匣缽排列方式，可為后期氣氛輥道爐生產(chǎn)時提供堅實、可靠的實驗數(shù)據(jù)。
3、良好的溫度均勻性：因采用特殊的爐膛結(jié)構(gòu)可使窯爐溫度均勻性≤±5℃
3、爐膛采用高密度高純氧化鋁材質(zhì)砌筑，可大大增加窯爐使用壽命
4、爐膛底部及兩側(cè)多孔均勻進氣，可使?fàn)t膛內(nèi)始終保持均勻的富氧環(huán)境。
優(yōu)點：
1、排氣結(jié)構(gòu)
串聯(lián)多組煙囪連接，排除廢氣。加熱區(qū)頂部設(shè)置“l(fā)”型，落臟對策，防止產(chǎn)品污染。
2、驅(qū)動部分
立密封構(gòu)建，萬向軸設(shè)計，更穩(wěn)定有效。浮動式萬向節(jié)式驅(qū)動系統(tǒng)，有效的減少蛇形，生產(chǎn)無后顧之憂。
3、爐內(nèi)設(shè)計
采用拱頂結(jié)構(gòu)，堅固，內(nèi)襯采用氧化鋁空心球，機械強度高，減輕爐體重量，節(jié)約材料，節(jié)省能源。
4、爐內(nèi)溫度和氣氛設(shè)計
多點式壓力檢測，有效控制爐內(nèi)氧含量，爐底多點均布進氣，側(cè)壁多點均布進氣，提供上下層產(chǎn)品所需氧分，產(chǎn)品燒成的一致性。進氣經(jīng)過爐內(nèi)預(yù)熱，了爐內(nèi)溫度及氣氛均勻性。
5、電器控制方式
以各區(qū)為單位，檢測爐內(nèi)溫度，并通過可控硅移相與脈沖相 結(jié)合的方式（scr）控溫，0-輸出可調(diào)節(jié)。
6、安全裝置
當(dāng)發(fā)生溫度異常、動力超負荷、保險絲斷、變頻器異常、斷輥棒檢測等異常情況下時，報警燈亮、蜂鳴器響，觸摸屏顯示異常內(nèi)容。
固態(tài)電解質(zhì)優(yōu)勢
（1）不易流動，不易燃燒，并且具有較高的熱穩(wěn)定性，極大地提高了鋰電池的安全性；
（2）具有更寬的電化學(xué)窗口、更高的電化學(xué)穩(wěn)定性，可以適配更多具有高電壓的陰極材料；
（3）使得薄膜化、微型化、柔性可彎折的鋰電池成為可能，極大提高鋰電池的體積能量密度；
（4）可以有效抑制鋰電極上鋰枝晶的生長，極大提高鋰電池的能量密度；
（5）具有優(yōu)異的高低溫性能，可以在極端環(huán)境下使用；
（6）方便鋰電池組動力能源系統(tǒng)的設(shè)計，使鋰電池的內(nèi)部串聯(lián)成為可能。
固態(tài)電解質(zhì)分類
全球正在研究的固態(tài)電解質(zhì)主要包括聚合物電解質(zhì)、氧化物電解質(zhì)、硫化物電解質(zhì)三大體系。其中，聚合物固態(tài)電解質(zhì)最先實現(xiàn)應(yīng)用，但具有電導(dǎo)率低、成本高的缺點；硫化物固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率高，但穩(wěn)定性難以保持，開發(fā)難度大；氧化物固態(tài)電解質(zhì)能量密度高、穩(wěn)定性優(yōu)、循環(huán)壽命長、成本低，是我國固態(tài)電解質(zhì)的主要研究方向。
氧化物固態(tài)電解質(zhì)可以分為晶態(tài)和非晶態(tài)，又稱為陶瓷和玻璃態(tài)。
晶態(tài)氧化物固態(tài)電解質(zhì)包括鈣鈦礦型、lisicon型、 nasicon 型、石榴石（garnet）型等。
非晶態(tài)氧化物固態(tài)電解質(zhì)由網(wǎng)絡(luò)形成氧化物（例如：p2o5、b2o3、sio2等）和網(wǎng)絡(luò)改性氧化物（如 li2o）所組成。網(wǎng)絡(luò)改性氧化物會進入由網(wǎng)絡(luò)形成氧化物相互連接形成的長程無序的巨分子鏈中，打破橋氧鍵，導(dǎo)致巨分子鏈長度降低，使得鋰離子能在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自由移動，因此材料具有一定的鋰離子電導(dǎo)率。非晶態(tài)氧化物固態(tài)電解質(zhì)的研究熱點是用在薄膜電池中的lipon型電解質(zhì)和部分晶化的非晶態(tài)材料。
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氧化物固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)工藝
為追求更高能量密度和更高安全性的儲能設(shè)備，必須用薄的固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)。下面介紹幾種薄固態(tài)電解質(zhì)的制造方法。
幾種薄固態(tài)電解質(zhì)的制造方法。
溶液/漿料涂覆
在各種制備方法中，溶液/漿料涂覆已被廣泛采用。溶液涂覆適合于固態(tài)聚合物電解質(zhì)和含聚合物的復(fù)合電解質(zhì)的制備；而漿料涂覆方法則適合于陶瓷固態(tài)電解質(zhì)的制備，其粘合劑可以使固態(tài)電解質(zhì)顆粒相互連接。
通常，通過溶液/漿料涂覆可獲得兩種類型的樣品：1）自支撐的固態(tài)電解質(zhì)，2）正極支撐的固態(tài)電解質(zhì)。
前者可通過簡單地將溶液/漿液倒入惰性模具中或通過刮刀涂覆在惰性基材上，通過調(diào)節(jié)溶液/漿液的體積和濃度來控制厚度；后者，可以通過將漿料直接涂覆在正極表面上來實現(xiàn)正極支撐的固態(tài)電解質(zhì)。
對于自支撐固態(tài)電解質(zhì)，在將固化的固態(tài)電解質(zhì)與模具或基材分離時，必須有一個厚度較大的層，該層的厚度必須超過30μm，以確保足夠的機械完整性。對于正極支撐的固態(tài)電解質(zhì)，厚度可以減小到5～10μm。此外，這種方法也可進一步降低正極/固態(tài)電解質(zhì)的界面電阻，從而實現(xiàn)更好的電化學(xué)性能。這期間需要篩選溶劑（考慮其沸點、化學(xué)穩(wěn)定性、溶解性、極性）和粘結(jié)劑（種類和含量）。
流延涂覆
流延涂覆也稱為刮涂，已廣泛用于生產(chǎn)大而薄的陶瓷層。首先，將陶瓷固態(tài)電解質(zhì)粉末與有機粘合劑一起分散或溶解在溶劑中。隨后，通過使用可調(diào)節(jié)的刮刀將均勻的漿料加載到柔性基板中。然后蒸發(fā)溶劑，得到厚度為20～1000μm的柔性陶瓷膜。為進一步改善陶瓷顆粒的互連性，通常使用熱壓工藝來降低溶劑蒸發(fā)后的界面電阻。在退火過程中，有機成分被蒸發(fā)，從而獲得了薄而致密的陶瓷固態(tài)電解質(zhì)膜。刮涂的優(yōu)點是重復(fù)該步驟可制備多層陶瓷固態(tài)電解質(zhì)。
溶液注入法
溶液注入法是將含固態(tài)電解質(zhì)的漿液或溶液注入多孔基材中，除去溶劑或惰性有機成分后，可獲得固態(tài)電解質(zhì)薄膜。通常，所制備的固態(tài)電解質(zhì)膜的厚度由多孔基材決定，而離子電導(dǎo)率受固態(tài)電解質(zhì)和基材的影響很大。對于薄陶瓷固態(tài)電解質(zhì)的制備，重點是尋找合適的溶劑。此外，在室溫或退火下，基材應(yīng)對溶劑和固態(tài)電解質(zhì)具有化學(xué)惰性。而且，為了減小襯底對離子電導(dǎo)率的影響，襯底應(yīng)該具有一定的孔隙率。基板應(yīng)具有較高的耐熱性，并在退火條件下保持其柔韌性。
熱壓
熱壓是一種熱輔助工藝，應(yīng)用于固態(tài)聚合物電解質(zhì)和含粘結(jié)劑的陶瓷固態(tài)電解質(zhì)制備中。施加的熱量可使聚合物或粘合劑熔化。在熱壓之前，需要充分混合聚合物/鋰鹽和陶瓷固態(tài)電解質(zhì)/粘合劑，以形成均勻的混合物。對于陶瓷固態(tài)電解質(zhì)的制備，粘合劑的引入可以增強固態(tài)電解質(zhì)的柔韌性，然而，粘合劑將降低熱傳導(dǎo)的離子傳導(dǎo)性。因此，對于實際應(yīng)用，應(yīng)最小化固態(tài)電解質(zhì)中的粘合劑含量，以平衡離子電導(dǎo)率和柔韌性。
擠壓
擠出工藝是從高粘度混合物中制備薄固態(tài)電解質(zhì)的一種可擴展方法。在擠出之前，通過高溫下在混合室中混合聚合物/鋰或粘合劑/陶瓷固態(tài)電解質(zhì)來獲得均勻的粘性糊劑。隨后，將電解質(zhì)漿料通過流動通道進料并將電解質(zhì)漿料擠出成薄電解質(zhì)片。此外，擠壓工藝還可用于通過同時擠壓正極和固態(tài)電解質(zhì)來制備正極支撐的固態(tài)電解質(zhì)，稱為共擠出過程。該方法的優(yōu)點是無溶劑處理和低孔隙率，從而消除了溶劑對某些固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率的影響。與溶液/漿料涂覆方法相比，如何提高其產(chǎn)量是難點。
3d打印
由于3d打印具有以微米級精度構(gòu)造3d結(jié)構(gòu)的電極和電解質(zhì)的能力，因此在能量存儲設(shè)備領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。得益于其在微尺度圖案上的打印精度，其應(yīng)用已擴展到設(shè)計薄固態(tài)電解質(zhì)。通過控制漿料中的固態(tài)電解質(zhì)濃度和印刷圖案中的層數(shù)，可以輕松地調(diào)節(jié)所制備的固態(tài)電解質(zhì)的厚度。
其他方法
例如，利用水熱法在石墨表面上生長latp固態(tài)電解質(zhì)薄層。溶劑蒸發(fā)也已被證明是制備厚度小于50μm的薄固態(tài)電解質(zhì)的有效技術(shù)。原位聚合是在負極和正極之間形成薄膜聚合物固態(tài)電解質(zhì)的另一種方法方法。