本發明屬于電解質的制備領域，具體涉及一種含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質的制備方法。
背景技術：
β-三氧化二鋁固體電解質在300-350℃范圍內具有較高的離子電導率，是具有良好應用前景的二次電池電解質材料，如鈉硫電池、Zebra 電池和其它新型Na+導體電池等。作為電池的關鍵部分，固體電解質材料的性能直接影響到電池的性能，因而制備成分均勻、燒結密度高、離子導電性好的電解質材料是制備電池的關鍵。
為提高β-三氧化二鋁固體電解質的機械性能和離子電導率，可在基體材料中摻雜一些離子，如在β-三氧化二鋁固體電解質陶瓷中加入適量的Li2O或MgO可提高其電導率，這主要是通過Li+/Mg2+取代基體中的Al3+，提高陶瓷材料中β’’-三氧化二鋁相的含量達到的，但是在提高電導率的同時，卻降低β-三氧化二鋁固體電解質陶瓷的機械性能，以MgO為穩定劑，通過溶膠凝膠法摻雜不同含量的TiO2時，β-三氧化二鋁固體電解質陶瓷材料的抗彎強度可達到180MPa，添加ZrO2時，隨著ZrO2添加量的增加，固體電解質的抗彎強度也增加，同時添加ZrO2和TiO2既可以增加固體電解質的機械性能，也可以提高其電導率。但是在β-三氧化二鋁固體電解質中摻雜氧化亞鎳的研究相對較少，而且方法復雜，生產成本高，產物的導電性不好。
技術實現要素：
本發明提供一種含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質的制備方法。
本發明是通過以下技術方案實現的。
含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質的制備方法，包含以下步驟：
（1）分別稱取NaNO3，LiNO3，Ni(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O各2g、3g、5g和8g，溶于400mL蒸餾水中，室溫攪拌，得到硝酸鹽的混合液；將300mL檸檬酸溶于200mL蒸餾水中，得到檸檬酸水溶液；將硝酸鹽的混合液加入到檸檬酸水溶液中，100℃攪拌1h，得到凝膠，將得到的凝膠放入烘箱中在120 ℃干燥24h，然后球磨得到干凝膠，將干凝膠放入坩堝中，在箱式硅碳棒爐中加熱到600℃，保溫2h，然后在900-1150℃煅燒3h，制得β-三氧化二鋁前驅粉料；
（2）將步驟（1）得到的β-三氧化二鋁前驅粉料與聚乙烯醇水溶液按照質量比4:1混合，在10MPa的壓力下壓制成直徑為16mm的素坯圓片和4 mm×3 mm×40 mm 的試樣，在1600℃燒結2-3h，得到含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質。
優選地，步驟（1）中攪拌的速度為200rpm。
優選地，步驟（1）中在1000℃下煅燒3h。
優選地，步驟（2）中在1600℃燒結2.4h。
本發明的優點：
本發明操作簡單，生產成本低，得到的含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質結構致密，電導率高，抗彎強度好。
具體實施方式
實施例1
含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質的制備方法，包含以下步驟：
（1）分別稱取NaNO3，LiNO3，Ni(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O各2g、3g、5g和8g，溶于400mL蒸餾水中，室溫攪拌，得到硝酸鹽的混合液；將300mL檸檬酸溶于200mL蒸餾水中，得到檸檬酸水溶液；將硝酸鹽的混合液加入到檸檬酸水溶液中，100℃攪拌1h，得到凝膠，將得到的凝膠放入烘箱中在120 ℃干燥24h，然后球磨得到干凝膠，將干凝膠放入坩堝中，在箱式硅碳棒爐中加熱到600℃，保溫2h，然后在900℃煅燒3h，制得β-三氧化二鋁前驅粉料；
（2）將步驟（1）得到的β-三氧化二鋁前驅粉料與聚乙烯醇水溶液按照質量比4:1混合，在10MPa的壓力下壓制成直徑為16mm的素坯圓片和4 mm×3 mm×40 mm 的試樣，在1600℃燒結2h，得到含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質。
實施例2
含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質的制備方法，包含以下步驟：
（1）分別稱取NaNO3，LiNO3，Ni(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O各2g、3g、5g和8g，溶于400mL蒸餾水中，室溫攪拌，得到硝酸鹽的混合液；將300mL檸檬酸溶于200mL蒸餾水中，得到檸檬酸水溶液；將硝酸鹽的混合液加入到檸檬酸水溶液中，100℃攪拌1h，得到凝膠，將得到的凝膠放入烘箱中在120 ℃干燥24h，然后球磨得到干凝膠，將干凝膠放入坩堝中，在箱式硅碳棒爐中加熱到600℃，保溫2h，然后在1150℃煅燒3h，制得β-三氧化二鋁前驅粉料；
（2）將步驟（1）得到的β-三氧化二鋁前驅粉料與聚乙烯醇水溶液按照質量比4:1混合，在10MPa的壓力下壓制成直徑為16mm的素坯圓片和4 mm×3 mm×40 mm 的試樣，在1600℃燒結3h，得到含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質。
實施例3
含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質的制備方法，包含以下步驟：
（1）分別稱取NaNO3，LiNO3，Ni(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O各2g、3g、5g和8g，溶于400mL蒸餾水中，室溫攪拌，得到硝酸鹽的混合液；將300mL檸檬酸溶于200mL蒸餾水中，得到檸檬酸水溶液；將硝酸鹽的混合液加入到檸檬酸水溶液中，100℃攪拌1h，其中，攪拌的速度為200rpm，得到凝膠，將得到的凝膠放入烘箱中在120 ℃干燥24h，然后球磨得到干凝膠，將干凝膠放入坩堝中，在箱式硅碳棒爐中加熱到600℃，保溫2h，然后在1000℃煅燒3h，制得β-三氧化二鋁前驅粉料；
（2）將步驟（1）得到的β-三氧化二鋁前驅粉料與聚乙烯醇水溶液按照質量比4:1混合，在10MPa的壓力下壓制成直徑為16mm的素坯圓片和4 mm×3 mm×40 mm 的試樣，在1600℃燒結2.4h，得到含有氧化亞鎳的β-三氧化二鋁電解質。
優選地，步驟（1）中攪拌的速度為200rpm。