总流程（总览）

        1.     原料前处理

        •      烘干：原料、罐/球 120–150°真空或烘箱≥12h。

        •      环境：对湿敏（尤其硫化物/卤化物）全流程在Ar手套箱（H₂O/O₂ <10 ppm）完成称量、装罐、取样与组装。

 

        2.     机械混合 / 机械化学（在 PULVERIZER 80高能球磨机中完成）

        •      罐材/球材：ZrO₂ 常用；不锈钢/WC 需评估金属/WC污染。

        •      装料：45 mL 罐常见8–25 g；球料比 BPR 10–35:1（随体系调整）。

        •      球径：以 5 mm 为主，配3/10 mm做级配。

        •      时序：程序化间歇（例：10’研磨/5’停），控温升与结块。

        •      能量：主盘≤约800rpm、罐≤约1600rpm作为上限守则，逐步摸索到目标相。

 

        3.     成形与致密化

        •      冷压 200-400MPa 得绿胚；需要时热压/SPS提高相对密度（研究级≥90%，器件评估≥95%）。

 

        4.     热处理（配方相关）

        •      氧化物/卤化物多需300–1230°不等的退火/烧结；硫化物多为低温活化或不退火。

 

        5.     组装与表征

        •      在手套箱贴电极、装夹具；EIS 测 σ_ion（室温→升温）、直流极化、LSV；XRD/拉曼确证相；SEM/压汞看孔隙。

 

四条典型路线（起始参数）

 

A. 硫化物（例：Li₆PS₅Cl）

        •      配比：Li₂S、P₂S₅、LiCl 计量，Li₂S 微过量抑副相。

        •      研磨：45 mL ZrO₂ 罐；BPR 25–35:1；10’/5’ 间歇累计2–8 h起步，可视XRD/拉曼延长至 20 h。可少量工艺助剂（如正己烷）减少结块。

        •      可选退火：200–500 °C 2–8 h（密闭，注意 H₂S安全），冷却后短时复磨活化界面。

        •      压片/致密：φ10–13mm，冷压 200-400MPa；可热压/SPS。

        •      安全：全程手套箱；通风柜设碱液吸收与 H₂S 检测贴。

 

B. 氧化物（例：Al 掺杂 LLZO）

        •      混料球磨：1–3 h 均化（BPR 10–25:1；5–10 mm 球）。Li₂CO₃ 过量 5–10% 补偿挥发。

        •      预烧：900–1000 °C 4–12 h → 破碎 → 二次短磨去团聚。

        •      成形/烧结：冷压 200–300 MPa；1100–1230 °C 2–12 h，母粉包埋 + Al₂O₃ setter 抑 Li 挥发。

 

C. 卤化物（例：Li₃YCl₆ / Li₃InCl₆）

        •      机械化学：BPR 25–35:1，5–15 h 间歇研磨，严格控湿。

        •      低温退火：300–600 °C 2–6 h 晶化（密闭坩埚），必要时复磨解团聚。

        •      压片/致密：冷压/热压；装配全程手套箱。

 

D. 聚合物-无机复合（例：PEO+LiTFSI+LLZO 纳米）

        •      预干：PEO/盐 60 °C，陶瓷填料 120 °C。

        •      低速分散：以 3 mm 小球、低–中速 0.5–2 h；或先湿法分散后浇铸成膜。

        •      热压：40–80 °C 致密，避免晶化条纹。

 

质控与放行（建议线）

        •      XRD：主相 >95%（峰面积）。

        •      EIS：硫化物室温 10⁻³–10⁻² S·cm⁻¹ 为常见量级；其他体系按配方。

        •      密度：相对密度 ≥90%（研究级）/ ≥95%（器件）。

        •      含水：库仑法（卡尔费休）硫化物批 <50 ppm；氧化物/卤化物 <200ppm。

 

安全与设备细节（要点）

        •      交叉污染：每批后乙醇/IPA+超声清洗，空转 10 min干燥。

        •      选材：ZrO₂ 常规优先；如追求极限能量可用不锈钢/WC，但需评估杂质引入。

        •      温升：程序化间歇+总时间上限；必要时衬垫散热。

        •      设备：在 PULVERIZER 80 双罐高能球磨机完成关键研磨（45ml密封氧化锆罐，主盘≈800rpm、罐≈1600rpm间隙研磨）。