本申请涉及电池，尤其涉及一种锂离子电池、磷酸钛铝锂电解质片及其制备方法。
背景技术：
1、随着各类电子设备、电动汽车的广泛应用，高安全性，高能量密度的锂电池得到广泛的关注及研究。固态锂电池在解决传统液态锂离子电池安全性这个重要问题上极具潜力，与传统的液态锂离子电池相比，固态锂电池中的固态电解质在传导锂离子的同时也可以充当隔膜，不仅可以提高电池的能量密度，而且能够显著降低电池的自燃和爆炸风险。其中，氧化物固态电解质nasicon结构的磷酸钛铝锂(latp)固态电解质由于其低成本、高环境稳定性以及优异的离子电导率，极具工业化前景。但是其离子电导率相对较低，严重阻碍了其商业化进程。
技术实现思路
1、本申请提供有利于提高致密度的锂离子电池、磷酸钛铝锂电解质片及其制备方法。
2、第一方面，本申请实施方式提供一种磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，所述磷酸钛铝锂电解质片的制备方法包括：
3、将锂源、钛源、铝源、磷源与溶剂按预设比例混合后进行球磨得到第一浆液；
4、烘干所述第一浆液并过筛得到第一粉末；
5、烧制第一粉末合成磷酸钛铝锂前驱体；
6、粉碎所述磷酸钛铝锂前驱体、并与溶剂混合后进行球磨得到第二浆液；
7、烘干所述第二浆液并过筛得到第二粉末；
8、将第二粉末压片并烧结，得到磷酸钛铝锂电解质片。
9、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述磷酸钛铝锂电解质片的化学式为li1.3al0.3ti1.7(po4)3，所述原材料中锂元素、钛元素、铝元素、磷元素的摩尔含量比值为1.3*(1+a)∶0.3∶1.7∶3，其中a的取值范围为[0.1，0.2]。
10、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述锂源、所述钛源、所述铝源和所述磷源为对应元素的氧化物、氢氧化物或盐。
11、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一粉末粒度为74μm～100μm，所述第二粉末的粒度为2μm～10μm。
12、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述粉碎所述磷酸钛铝锂前驱体、并与溶剂混合后进行球磨得到第二浆液的步骤包括：
13、研磨所述磷酸钛铝锂前驱体并过筛得到前驱体粉料；
14、将所述前驱体粉料与溶剂混合后进行球磨得到第二浆液。
15、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述烧制第一粉末合成磷酸钛铝锂前驱体的步骤中，烧制温度范围为900～1000℃，烧制时长为5～6h，升温速率为6～9℃/h。
16、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述将第二粉末压片并烧结，得到磷酸钛铝锂电解质片的步骤中，压片压力范围3～4tons，压片时长10～20s；
17、烧结温度范围为900～1000℃，烧结时间为6～8h，升温速率为5～8℃/h。
18、根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述将第二粉末压片、并在第二预设环境下烧结，得到磷酸钛铝锂电解质片的步骤包括：
19、将第二粉末压片并烧结得到磷酸钛铝锂板料；
20、对所述磷酸钛铝锂板料的表面抛光得到磷酸钛铝锂电解质片。
21、第二方面，本申请实施方式还提供一种磷酸钛铝锂电解质片，所述磷酸钛铝锂电解质片根据第一方面所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法制得。
22、第三方面，本申请实施方式还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括第二方面所述的磷酸钛铝锂电解质片。
23、本申请提供的锂离子电池、磷酸钛铝锂电解质片及其制备方法，本申请采用了固相烧结法，通过优化电解质片的烧结工艺降低了工艺难度，并提高材料致密度，使制得的电解质片的相对密度为96％～99％；同时掺杂al3+有效提高离子电导率，提升了电解质整体的电化学性能，有利于锂金属固态电池的生产及应用。
1.一种磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于：所述磷酸钛铝锂电解质片的制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于，所述磷酸钛铝锂电解质片的化学式为li1.3al0.3ti1.7(po4)3，所述锂源、钛源、铝源、磷源与溶剂按预设比例混合后的原材料中锂元素、钛元素、铝元素、磷元素的摩尔含量比值为1.3*(1+a)∶0.3∶1.7∶3，其中a的取值范围为[0.1，0.2]。
3.根据权利要求2所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于，所述锂源、所述钛源、所述铝源和所述磷源为对应元素的氧化物、氢氧化物或盐。
4.根据权利要求1所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于，所述第一粉末粒度为74μm～100μm，所述第二粉末的粒度为2μm～10μm。
5.根据权利要求1所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于，所述粉碎所述磷酸钛铝锂前驱体、并与溶剂混合后进行球磨得到第二浆液的步骤包括：
6.根据权利要求1所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于，所述烧制第一粉末合成磷酸钛铝锂前驱体的步骤中，烧制温度范围为900～1000℃，烧制时长为5～6h，升温速率为6～9℃/h。
7.根据权利要求1所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于，所述将第二粉末压片并烧结，得到磷酸钛铝锂电解质片的步骤中，压片压力范围3～4tons，压片时长10～20s；
8.根据权利要求1所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法，其特征在于，所述将第二粉末压片、并在第二预设环境下烧结，得到磷酸钛铝锂电解质片的步骤包括：
9.一种磷酸钛铝锂电解质片，其特征在于，所述磷酸钛铝锂电解质片根据权利要求1至8中任一项所述的磷酸钛铝锂电解质片的制备方法制得。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求9所述的磷酸钛铝锂电解质片。
