CN104556980B - 一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法 - Google Patents

一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种制备钠电池用beta‑Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，包括：步骤（1），基于Al源与Na源及Al源与Li源分别合成作为前驱粉体的Na‑Z粉体及Li‑Z粉体；步骤（2），将所述Na‑Z粉体及Li‑Z粉体按照规定的摩尔比混合，并与粘结剂及溶剂混合后配置成料浆；步骤（3），将所述料浆雾化后喷射在旋转的芯棒上以冷凝成型为基体；步骤（4），在冷凝成型后的所述基体的外面套上塑料膜并进行等静压加工后脱模得到beta‑Al2O3素坯；步骤（5），将所述beta‑Al2O3素坯排塑后进行高温烧成，得到beta‑Al2O3陶瓷电解质隔膜。

Description

一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法
技术领域
本发明涉及一种钠电池用电解质隔膜的成型方法，具体地，涉及一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法。
背景技术
Beta-Al2O3陶瓷在常温下的Na+离子电导率可达10-2S/cm的数量级，是目前已知的Na+离子电导率最高的固体电解质材料体系，其在钠电池中起到Na+离子导体及正负极隔膜的双重作用，是钠电池等多种电化学器件的核心组成部分。
随着钠电池，尤其以钠硫电池、钠－氯化物电池为代表的钠电池研究热潮的再次掀起，对beta-Al2O3电解质隔膜的形状、厚度及性能提出了更高的要求。一方面，为了降低电解质的电阻，希望beta-Al2O3陶瓷隔膜朝着更薄的方向发展；另一方面，为了提高电化学反应界面，管式电解质的形状也朝着异型、复杂结构发展，如用于钠－氯化物电池的四叶草状电解质隔膜。
目前，管式和四叶草状beta-Al2O3陶瓷隔膜的成型主要以冷等静压成型工艺为主。文献（X.G.Xu，Z.Y.Wen et al.,Ceramics International,35(4)(2009)1429-1434）报道了凝胶注模成型制备beta-Al2O3的工艺；专利CN101462868A公开了流延法制备beta-Al2O3片式隔膜的方法。
上述等静压成型工艺中，喷雾造粒过程与成型过程是完全分开的，该工艺的生产效率低，难以实现连续化作业，且设备昂贵。等静压成型通过调节金属芯棒与橡胶套之间的距离来控制所制备beta-Al2O3素坯管的壁厚，对金属芯棒及橡胶套的配合精度要求较高。即便如此，由于不同批次喷雾造粒得到前驱粉体的堆积密度、压缩比不尽相同，在使用完全相同的成型模具的条件下，也难以保证最终所制备beta-Al2O3素坯管的壁厚的一致性。
而上述凝胶注模及流延法成型均需要加入大量的有机添加剂，既污染环境，增加成本，又会造成陶瓷隔膜在烧结过程中难以致密化（相对密度小于98%T.D.），影响电解质的导电性和机械性能。此外，流延法仅限于片式隔膜的制备，不易实现异型、复杂结构电解质隔膜的制备。
发明内容
鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，以克服现有技术中的不足。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，包括：步骤（1），基于Al源与Na源及Al源与Li源分别合成作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体；步骤（2），将所述Na-Z粉体及Li-Z粉体按照规定的摩尔比混合，并与粘结剂及溶剂混合后配置成料浆；步骤（3），将所述料浆雾化后喷射在旋转的芯棒上以冷凝成型为基体；步骤（4），在冷凝成型后的所述基体的外面套上塑料膜并进行等静压加工后脱模得到beta-Al2O3素坯；步骤（5），将所述beta-Al2O3素坯排塑后进行高温烧成，得到beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。
采用本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，通过将料浆雾化后喷射在旋转的芯棒上以冷凝成型为基体，在冷凝成型后的基体的外面套上塑料膜并进行等静压加工将沉积的颗粒压制密实，其后脱模得到beta-Al2O3素坯，并将beta-Al2O3素坯排塑后进行高温烧成，得到管状或异型、复杂结构的膜状致密的beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。相比于如上所述现有技术中的各种制备工艺，可以使得喷雾造粒与成型同步进行，易于实现连续化生产，提高了生产效率。另外，采用本方法对模具的配合精度要求低，可通过工艺参数的精确控制实现对素坯管的壁厚的调控，保证了beta-Al2O3陶瓷管的壁厚的一致性。此外，采用本方法，可进行异型、复杂结构电解质陶瓷隔膜的制备。并且，本发明的方法中有机添加剂使用量低，可以减少对环境的污染并降低成本。且采用本发明的方法制备的电解质隔膜的烧结密度高，接近理论密度。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（1）中，所述Al源为alpha-Al2O3；所述Na源为Na2CO3、Na2C2O4和NaOH中的任意一种；所述Li源为Li2CO3、Li2C2O4和LiOH中的任意一种。
根据本发明，采用alpha-Al2O3作为Al源，Na2CO3、Na2C2O4和NaOH中的任意一种作为Na源；及Li2CO3、Li2C2O4和LiOH中的任意一种作为Li源，可以有效地合成所需的作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（1）中，将所述Al源分别与所述Na源及Li源按照所述规定的摩尔比配料后，以有机溶剂为介质，行星球磨2-6h，烘干后过筛，600-800℃下预烧2-6h，之后于规定的合成温度下烧结1-4h，得到所述Na-Z粉体及Li-Z粉体。优选地，作为介质的该有机溶剂可以是无水乙醇、丙酮等易挥发的有机溶剂。
根据本发明，有利于合成所需的作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体。
优选地，所述规定的摩尔比为Al2O3：Na2O＝4.5～5：1，Al2O3：Li2O＝4.5～5：1；此外，所述合成温度为1150－1350℃。由此，可以更有利于合成所需的作为前驱粉体的Na-Z 粉体及Li-Z粉体。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（2）中，所述Na-Z粉体及Li-Z粉体按照Na-Z：Li-Z＝5～6.5：1的摩尔比混合，且所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛（PVB）、松香或乙基纤维素等，其用量为2～6wt％；所述溶剂为无水乙醇、丙酮、正丁醇或环己酮等；所述料浆的固含量为20～60wt％。
根据本发明，可以有效地将Na-Z粉体及Li-Z粉体混合后并与粘结剂及溶剂混合，配置成具有一定固含量且分散均匀的料浆。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（3）中，所述芯棒的转速为50－500r/min。
根据本发明，有利于将雾化后的料浆均匀地喷射在芯棒上。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（3）中，将所述芯棒固定在紧固装置上，在所述紧固装置的底部与驱动装置之间设置有皮带轮，通过运行所述驱动装置带动所述皮带轮旋转进而带动所述芯棒旋转。
根据本发明，通过运行驱动装置带动其与芯棒之间的皮带轮旋转进而带动芯棒旋转，可以有效地实现的芯棒的旋转。此外，可以有效的控制芯棒的旋转速率。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（3）中，所述料浆经由高压喷嘴雾化后喷射在旋转的所述芯棒上。
根据本发明，可以有效地将料浆雾化后喷射在旋转的芯棒上。
优选地，所述高压喷嘴内的压力可以为1－10Mpa，由此更有利于将料浆雾化后喷射在旋转的芯棒上。且所述高压喷嘴的喷出口处的料浆的温度可以为75-150℃。且喷射时间可以根据压力及素坯的壁厚而定。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（4）中，将套有所述塑料膜的所述芯棒置于静压机的腔体内施加200－300MPa的压力以进行等静压加工。
根据本发明，可以有效地对套有塑料膜的芯棒进行等静压加工，以有利于将沉积的颗粒压制密实。
优选地，所述等静压机中的介质为气体。由此更有利于对套有塑料膜的芯棒进行等静压加工。
又，在本发明中也可以是，在所述步骤（5）中，所述素坯排塑的温度为800－1000℃，时间为1-4h；所述烧成的温度为1550－1650℃，并保温5－30min。
根据本发明，可以有效地得到管状或异型、复杂结构的致密beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。
附图说明
图1是示出根据本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法的概略示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施形态进一步阐述本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，应理解，这些实施形态仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
本发明的发明人在进行广泛而深入的研究后，提供了一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，以克服现有技术中的不足。而图1示出了根据本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法的概略过程。
本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法包括步骤（1）：基于Al源与Na源及Al源与Li源分别合成作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体。
在本发明的一实施形态中，在该步骤（1）中，可以采用alpha-Al2O3作为Al源。且可以采用Na2CO3、Na2C2O4和NaOH中的任意一种作为Na源。并可以采用Li2CO3、Li2C2O4和LiOH中的任意一种作为Li源。由此，可以有效地合成所需的作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体。但本发明并不限于此，也可以采用其他的Al源、Na源及Li源。
进一步地，在该步骤（1）中，将Al源分别与Na源及Li源按照规定的摩尔比配料后，以无水乙醇、丙酮等易挥发的有机溶剂为介质，行星球磨2-6h、优选4h，烘干后过筛，600-800℃下预烧2-6h、优选700℃下预烧4h，之后于规定的合成温度下烧结1-4h、优选2h，得到Na-Z粉体及Li-Z粉体。由此，有利于合成所需的作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体。
在本发明更优选的实施形态中，该规定的摩尔比为Al2O3：Na2O＝4.5～5：1，Al2O3：Li2O＝4.5～5：1。此外，该合成温度为1150－1350℃。由此，可以更有利于合成所需的作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体。
本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法还包括步骤（2）：将Na-Z粉体及Li-Z粉体按照规定的摩尔比混合，并与粘结剂及溶剂混合，或者也可以可选地再与分散剂混合后配置成料浆，如图1所示的料浆5。
在本发明的一实施形态中，在该步骤（2）中，Na-Z粉体及Li-Z粉体按照Na-Z：Li-Z＝5～6.5：1的摩尔比混合，例如可以通过球磨混合，且该粘结剂为聚乙烯缩丁醛、松香或乙基纤维素等，其用量为2～6wt％；该溶剂为无水乙醇、丙酮、正丁醇或环己酮等；该料浆5的固含量为20～60wt％、优选25～40wt％。由此，可以有效地将Na-Z粉体及Li-Z粉体混 合后并与粘结剂、分散剂及溶剂混合，配置成具有一定固含量且分散均匀的料浆5。
本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法还包括步骤（3）：具体参见图1，将料浆5雾化后喷射在旋转的芯棒1上以冷凝成型为基体。
在本发明的一实施形态中，在该步骤（3）中，芯棒1的转速可以为50－500r/min。由此，有利于将雾化后的料浆5均匀地喷射在芯棒1上。芯棒1可以设计成任意所需的形状，例如圆管状或四叶草管状。该芯棒1可以是金属材质的芯棒。
进一步地，在该步骤（3）中，也可以将芯棒1固定在紧固装置2上，在紧固装置2的底部与驱动装置4之间设置有皮带轮3，通过运行该驱动装置4带动皮带轮3旋转进而带动芯棒1旋转。由此，通过运行驱动装置4带动其与芯棒1之间的皮带轮3旋转进而带动芯棒1旋转，可以有效地实现的芯棒1的旋转。此外，还可以有效的控制芯棒1的旋转速率。
又，在该步骤（3）中，料浆5也可以经由高压喷嘴6雾化后喷射在旋转的芯棒1上。由此，可以有效地将料浆5雾化后喷射在旋转的芯棒1上。
在本发明更优选的实施形态中，高压喷嘴6内的压力可以为1－10Mpa，由此更有利于将料浆5雾化后喷射在旋转的芯棒1上。且高压喷嘴6的喷出口处的料浆的温度可以为75-150℃。且喷射时间可以根据压力及素坯的壁厚而定。
另外，还如图1所示，在高压喷嘴6与芯棒1之间还可以设有具有开口部的挡板7。由高压喷嘴6喷出的料浆穿过该挡板7的开口部喷射至芯棒1上，从而可以限定料浆的喷射位置，防止其喷射到所需以外的位置。
本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法还包括步骤（4）：在冷凝成型后的基体的外面套上塑料膜并进行等静压加工后脱模得到beta-Al2O3素坯。
在本发明的一实施形态中，在该步骤（4）中，将套有塑料膜的芯棒1置于静压机（图示省略）的腔体内施加200－300MPa的压力以进行等静压加工。由此，可以有效地对套有塑料膜的芯棒1进行等静压加工，以有利于将沉积的颗粒压制密实。
在本发明更优选的实施形态中，该等静压机中的介质为气体。由此更有利于对套有塑料膜的芯棒1进行等静压加工。
本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法还包括步骤（5）：将beta-Al2O3素坯排塑后进行高温烧成，得到beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。
在本发明的一实施形态中，在该步骤（5）中，素坯排塑的温度为800－1000℃，时间为1-4h、优选2h；且烧成的温度为1550－1650℃，并保温5－30min。由此可以有效地得到管状或异型、复杂结构的致密beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。
采用本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，通过将料浆雾化后喷射在旋转的芯棒上以冷凝成型为基体，在冷凝成型后的基体的外面套上塑料膜并进行等静压加工将沉积的颗粒压制密实，其后脱模得到beta-Al2O3素坯，并将beta-Al2O3素坯排塑后进行高温烧成，得到管状或异型、复杂结构的膜状致密的beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。相比于如上所述现有技术中的各种制备工艺，可以使得喷雾造粒与成型同步进行，易于实现连续化生产，提高了生产效率。另外，采用本方法对模具的配合精度要求低，可通过工艺参数的精确控制实现对素坯管的壁厚的调控，保证了beta-Al2O3陶瓷管的壁厚的一致性。此外，采用本方法，可进行异型、复杂结构电解质陶瓷隔膜的制备。并且，本发明的方法中有机添加剂使用量低，可以减少对环境的污染并降低成本。且采用本发明的方法制备的电解质隔膜的烧结密度高，接近理论密度。
以下更详细说明本发明的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法的多个实施例及其成品的特性，以进一步阐述本发明。
实施例1
分别称取一定量的alpha-Al2O3、Na2C2O4、Li2C2O4，按照摩尔比Al2O3：Na2O＝5：1、Al2O3：Li2O＝5：1进行配料，以无水乙醇为介质，行星球磨4h，烘干后过筛，700℃下预烧4h，之后于1250℃下烧结2h，得到Na-Z粉体及Li-Z粉体。按照摩尔比Na-Z：Li-Z＝6：1配料，并加入2wt％的PVB作粘结剂，以无水乙醇为溶剂，配制料浆5，控制无水乙醇的使用量，使料浆5的固含量为36wt％。将一端呈半球形的管状金属芯棒1固定在紧固装置2上，并打开驱动装置4的电机，通过皮带轮3带动成型芯棒1旋转，转速控制为100r/min；固含量为36wt%的料浆5经由3MPa的高压气体载带，从高压喷嘴6中正对旋转芯棒1喷射，出口温度控制为95℃，液滴雾化后遇芯棒1冷凝成型，喷射时间为5min。用塑料膜套在沉积有粉料的金属芯棒1外面，置于气体等静压机的腔体内，施加200MPa的压力将沉积的颗粒压制密实，脱模后得到管式beta-Al2O3素坯。素坯于1000℃下预烧2h排塑，之后于1600℃下烧结10min，得到管状的beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。所制备beta-Al2O3陶瓷管的相对密度为99%，壁厚为1.8mm。
实施例2
分别称取一定量的alpha-Al2O3、Na2C2O4、Li2C2O4，按照摩尔比Al2O3：Na2O＝4.5：1、Al2O3：Li2O＝4.5：1进行配料，以无水乙醇为介质，行星球磨4h，烘干后过筛，700℃下预烧4h，之后于1250℃下烧结2h，得到Na-Z粉体及Li-Z粉体。按照摩尔比Na-Z：Li-Z＝6：1配料，并加入3wt％的PVB作粘结剂，以无水乙醇为溶剂，配制料浆5，控制无水乙 醇的使用量，使料浆5的固含量为36wt％。将四叶草状金属芯棒1固定在紧固装置2上，并打开驱动装置4的电机，通过皮带轮3带动成型芯棒1旋转，转速控制为100r/min；固含量为36wt%的料浆5经由5MPa的高压气体载带，从高压喷嘴6中正对旋转芯棒1喷射，出口温度控制为95℃，液滴雾化后遇芯棒1冷凝成型，喷射时间为5min。用塑料膜套在沉积有粉料的金属芯棒1外面，置于气体等静压机的腔体内，施加200MPa的压力将沉积的颗粒压制密实，脱模后得到四叶草状beta-Al2O3素坯管。素坯管于1000℃下预烧2h排塑，之后于1600℃下烧结10min，得到外形呈四叶草状的beta-Al2O3电解质陶瓷管。所制备四叶草状陶瓷管的相对密度为98.5%，壁厚为2.2mm。
实施例3
分别称取一定量的alpha-Al2O3、Na2C2O4、Li2C2O4，按照摩尔比Al2O3：Na2O＝4.8：1、Al2O3：Li2O＝4.8：1进行配料，以无水乙醇为介质，行星球磨4h，烘干后过筛，700℃下预烧4h，之后于1250℃下烧结2h，得到Na-Z粉体及Li-Z粉体。按照摩尔比Na-Z：Li-Z＝5：1配料，并加入3wt％的PVB作粘结剂，以无水乙醇为溶剂，配制料浆5，控制无水乙醇的使用量，使料浆5的固含量为32wt％。将一端呈半球形的管状金属芯棒1固定在紧固装置2上，并打开驱动装置4的电机，通过皮带轮3带动成型芯棒1旋转，转速控制为150r/min；固含量为32wt%的料浆5经由5MPa的高压气体载带，从高压喷嘴6中正对旋转芯棒1喷射，出口温度控制为110℃，液滴雾化后遇芯棒1冷凝成型，喷射时间为5min。用塑料膜套在沉积有粉料的金属芯棒1外面，置于气体等静压机的腔体内，施加250MPa的压力将沉积的颗粒压制密实，脱模后得到管式beta-Al2O3素坯。素坯于1000℃下预烧2h排塑，之后于1600℃下烧结10min，得到管状的beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。所制备beta-Al2O3陶瓷管的相对密度为98.8%，壁厚为2.5mm。
实施例4
分别称取一定量的alpha-Al2O3、Na2C2O4、Li2C2O4，按照摩尔比Al2O3：Na2O＝5：1、Al2O3：Li2O＝5：1进行配料，以无水乙醇为介质，行星球磨4h，烘干后过筛，700℃下预烧4h，之后于1300℃下烧结2h，得到Na-Z粉体及Li-Z粉体。按照摩尔比Na-Z：Li-Z＝6：1配料，并加入5wt％的PVB作粘结剂，以无水乙醇为溶剂，配制料浆5，控制无水乙醇的使用量，使料浆5的固含量为28wt％。将四叶草状金属芯棒1固定在紧固装置2上，并打开驱动装置4的电机，通过皮带轮3带动成型芯棒1旋转，转速控制为120r/min；固含量为28wt%的料浆5经由7MPa的高压气体载带，从高压喷嘴6中正对旋转芯棒1喷射，出口温度控制为125℃，液滴雾化后遇芯棒1冷凝成型，喷射时间为8min。用塑料膜套在沉 积有粉料的金属芯棒1外面，置于气体等静压机的腔体内，施加250MPa的压力将沉积的颗粒压制密实，脱模后得到四叶草状beta-Al2O3素坯管。素坯管于1000℃下预烧2h排塑，之后于1600℃下烧结10min，得到外形呈四叶草状的beta-Al2O3电解质陶瓷管。所制备四叶草状陶瓷管的相对密度为98%，壁厚为2.7mm。
实施例5
分别称取一定量的alpha-Al2O3、Na2C2O4、Li2C2O4，按照摩尔比Al2O3：Na2O＝5：1、Al2O3：Li2O＝5：1进行配料，以无水乙醇为介质，行星球磨4h，烘干后过筛，700℃下预烧4h，之后于1250℃下烧结2h，得到Na-Z粉体及Li-Z粉体。按照摩尔比Na-Z：Li-Z＝6：1配料，并加入3wt％的PVB作粘结剂，以无水乙醇为溶剂，配制料浆5，控制无水乙醇的使用量，使料浆5的固含量为32wt％。将一端呈半球形的管状金属芯棒1固定在紧固装置2上，并打开驱动装置4的电机，通过皮带轮3带动成型芯棒1旋转，转速控制为120r/min；固含量为32wt%的料浆5经由5MPa的高压气体载带，从高压喷嘴6中正对旋转芯棒1喷射，出口温度控制为135℃，液滴雾化后遇芯棒1冷凝成型，喷射时间为3min。用塑料膜套在沉积有粉料的金属芯棒1外面，置于气体等静压机的腔体内，施加300MPa的压力将沉积的颗粒压制密实，脱模后得到管式beta-Al2O3素坯。素坯于1000℃下预烧2h排塑，之后于1600℃下烧结10min，得到管状的beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。所制备beta-Al2O3陶瓷管的相对密度为99.2%，壁厚为2.1mm。
在不脱离本发明的基本特征的宗旨下，本发明可体现为多种形式，因此本发明中的实施形态是用于说明而非限制，由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在本发明中。

Claims (11)

1.一种制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，包括：
步骤（1），基于Al源与Na源及Al源与Li源分别合成作为前驱粉体的Na-Z粉体及Li-Z粉体；
步骤（2），将所述Na-Z粉体及Li-Z粉体按照规定的摩尔比混合，并与粘结剂及溶剂混合后配置成料浆；
步骤（3），将所述料浆经由高压喷嘴雾化后喷射在旋转的芯棒上以冷凝成型为基体，所述高压喷嘴的喷出口处的料浆的温度为75-150℃；
步骤（4），在冷凝成型后的所述基体的外面套上塑料膜并进行等静压加工后脱模得到beta-Al2O3素坯；
步骤（5），将所述beta-Al2O3素坯排塑后进行高温烧成，得到beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜。
2.根据权利要求1所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述Al源为alpha-Al2O3；所述Na源为Na2CO3、Na2C2O4和NaOH中的任意一种；所述Li源为Li2CO3、Li2C2O4和LiOH中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，将所述Al源分别与所述Na源及Li源按照所述规定的摩尔比配料后，以有机溶剂为介质，行星球磨2-6h，烘干后过筛，600-800℃下预烧2-6h，之后于规定的合成温度下烧结1-4h，得到所述Na-Z粉体及Li-Z粉体。
4.根据权利要求3所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，所述规定的摩尔比为Al2O3：Na2O＝4.5~5：1，Al2O3：Li2O＝4.5~5：1；所述合成温度为1150－1350℃。
5.根据权利要求1所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述Na-Z粉体及Li-Z粉体按照Na-Z：Li-Z＝5~6.5：1的摩尔比混合，且所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛、松香或乙基纤维素，其用量为2~6wt％；所述溶剂为无水乙醇、丙酮、正丁醇或环己酮；所述料浆的固含量为20~60wt％。
6.根据权利要求1所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，所述芯棒的转速为50－500 r/min。
7.根据权利要求1所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，将所述芯棒固定在紧固装置上，在所述紧固装置的底部与驱动装置之间设置有皮带轮，通过运行所述驱动装置带动所述皮带轮旋转进而带动所述芯棒旋转。
8.根据权利要求1所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，所述高压喷嘴内的压力为1－10MPa。
9.根据权利要求1所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（4）中，将套有所述塑料膜的所述芯棒置于等静压机的腔体内施加200－300MPa的压力以进行等静压加工。
10.根据权利要求9所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，所述等静压机中的介质为气体。
11.根据权利要求1所述的制备钠电池用beta-Al2O3陶瓷电解质隔膜的方法，其特征在于，在所述步骤（5）中，所述素坯排塑的温度为800－1000℃，时间为1-4h；所述烧成的温度为1550－1650℃，并保温5－30min。
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