CN104282867A - 用于钠电池的电解质陶瓷隔膜及其制备方法 - Google Patents

用于钠电池的电解质陶瓷隔膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于钠电池的电解质陶瓷隔膜及其制备方法，所述电解质陶瓷隔膜包括Na-β"-Al2O3致密层以及分别位于所述Na-β"-Al2O3致密层的两侧的第一Na-β"-Al2O3多孔层和第二Na-β"-Al2O3多孔层，其中所述Na-β"-Al2O3致密层的厚度为15～30μm。本发明提供的用于钠电池的电解质陶瓷隔膜，具有双梯度型结构设计，通过致密的Na-β"-Al2O3降低电解质厚度的同时，利用两侧的多孔材料增大比表面积，改善材料（如覆盖在整个表面的钠与Na-β"-Al2O3）之间的润湿性，有利于降低电池的欧姆电阻，并促进液态钠在孔洞中的传质。

Description

用于钠电池的电解质陶瓷隔膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及能源材料领域，特别是涉及一种改善钠电池尤其是ZEBRA电池性能的方法，具体地说是涉及一种新的用于钠电池的电解质陶瓷隔膜及其制备方法以改善钠电池，尤其是ZEBRA电池中Na-β"-Al2O3电解质性能。
背景技术
与Li相比，Na在地壳中的含量丰富，价格低廉，近年来，钠电池的研究越来越受到人们的关注，尤其以钠硫电池和钠－氯化物电池为代表。这类电池在大容量能量存储及电动汽车动力电源等方面的应用优势明显。β"-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。β"-Al2O3陶瓷在钠电池中起到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。
ZEBRA电池是以钠和氯化镍分别作为电池负极和正极的活性物质，以Na-β"-Al2O3作为电解质和正负极隔膜的一种高能钠二次电池。由于正极材料是固态多孔氯化镍，所以还需添加NaAlCl4熔盐充当第二液体电解质在Na-β"-Al2O3管表面与固态多孔氯化镍之间起传导钠离子作用。ZEBRA电池具有一系列优点，它的开路电压高（300℃时为2.58V），比能量高（理论为790Wh/kg，实际达125Wh/kg），能量转换效率高（无自放电，100%库伦效率），可快速充电（30分钟充电达50%放电容量），工作温度范围宽（250～350℃的宽广区域），容量与放电率无关（电池内阻基本为欧姆内阻），耐过充、过放电（第二电解质NaAlCl4可参与反应），无液态钠操作麻烦（电池在放电状态下装配），维护简便（全密封结构、电池损坏呈低电阻方式），安全可靠（无低沸点、高蒸汽压物质，是目前唯一通过美国先进电池联合协会（USABC）22项安全测试的电池体系）。因此，ZEBRA电池既是一种理想的电动汽车用电池，也可用作民用船舶和军用潜艇的内部动力。
ZEBRA电池的核心部件是传导钠离子的Na-β"-Al2O3陶瓷电解质，它在300℃左右离子导电率达到10-1S/cm数量级，是实现钠离子传导，并将正负极活性物质隔离的关键材料。Na-β"-Al2O3电解质的电阻值约占整个ZEBRA电池电阻的50%。过去的研究表明，通过将圆柱状的Na-β"-Al2O3管改制成三叶草状的管，在一定程度上降低了电解质的电阻（J.L.Sudworth,The sodium/nickel chloride(ZEBRA)battery,Journal of Power Sources100(2001)149-163.）。然而，对电阻最理想的优化方法却是将电解质管的厚度从1～2mm降低到10～50μm。这方面的研究报道比较少，仅有屈指可数的几篇。例如加拿大的Mali采用流铸法制备了多孔β"-Al2O3基底支撑的致密β"-Al2O3管，（A.Mali,A.Petric,Fabrication of a thin walledβ"-alumina electrolyte cells,Journal of Power Sources196(2011)5191-5196.）,平均比电阻下降了1.6倍，除了因为电解质的厚度降低之外，多孔基底的毛细作用力带来的润湿性的改善也是电阻降低的原因。基于此，为了优化Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜的性能，可以通过以下三种途径：一是增加电解质陶瓷隔膜的表面积；二是降低电解质陶瓷隔膜的厚度；三是改善电解质陶瓷隔膜的润湿性。
发明内容
面对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种具有双梯度结构设计的Na-β"-Al2O3电解质，一方面降低电解质的厚度但同时增大比表面积，改善材料的润湿性，降低欧姆电阻，以克服现有技术的不足。
在此，本发明首先提供一种用于钠电池的电解质陶瓷隔膜，所述电解质陶瓷隔膜包括Na-β"-Al2O3致密层以及分别位于所述Na-β"-Al2O3致密层的两侧的第一Na-β"-Al2O3多孔层和第二Na-β"-Al2O3多孔层，其中所述Na-β’’-Al2O3致密层的厚度为15～30μm。
本发明提供的用于钠电池的电解质陶瓷隔膜，具有双梯度型结构设计，中间为一层致密的Na-β"-Al2O3，两侧为多孔的Na-β"-Al2O3，通过致密的Na-β"-Al2O3降低电解质厚度的同时，利用两侧的多孔材料增大比表面积，改善材料（如覆盖在整个表面的钠与Na-β"-Al2O3）之间的润湿性，有利于降低电池的欧姆电阻，并促进液态钠在孔洞中的传质。
较佳地，所述电解质陶瓷隔膜的厚度为0.6～1mm。
较佳地，所述电解质陶瓷隔膜在300℃下的离子电导率可为0.12S/cm。
本发明还提供一种制备上述电解质陶瓷隔膜的方法，所述方法包括：
（1）Na-β"-Al2O3粉体，与有机溶剂和分散剂混合、球磨1～2小时，然后加入塑性剂，球磨1小时，再加入粘结剂，球磨2～3小时制得Na-β"-Al2O3致密层的浆料；
（2）Na-β"-Al2O3粉体，与有机溶剂、分散剂和造孔剂混合、球磨1～2小时，然后加入塑性剂，球磨1小时，再加入粘结剂，球磨2～3小时制得Na-β"-Al2O3多孔层的浆料；
（3）将基体在所述Na-β"-Al2O3多孔层的浆料中旋转提拉涂覆多次，干燥后再置于所述Na-β"-Al2O3致密层的浆料中旋转提拉涂覆多次，干燥后，直接在1000～1100℃预烧1～3小时或脱模后在1000～1100℃预烧1～3小时得到由Na-β"-Al2O3多孔/致密复合膜；以及
（4）将所述Na-β"-Al2O3多孔/致密复合膜置于所述Na-β"-Al2O3多孔层的浆料中旋转提拉涂覆多次，干燥后在1550～1600℃共烧15～30分钟得到所述电解质陶瓷隔膜。
所述Na-β"-Al2O3致密层的浆料和/或Na-β"-Al2O3多孔层的浆料先经抽真空除泡处理再用于旋转提拉涂覆。
较佳地，所述有机溶剂可为乙醇和丁酮，所述分散剂可为三乙醇胺，所述粘结剂可为聚乙烯醇缩丁醛，所述塑性剂可为邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，所述造孔剂可为石墨或淀粉。
较佳地，在步骤（1）中，所述Na-β"-Al2O3粉体、有机溶剂、分散剂、塑性剂和粘结剂的重量比可为100:（100～200）:（2～4）:（6～12）:（4～8）。
较佳地，在步骤（2）中，所述Na-β"-Al2O3粉体、有机溶剂、分散剂、造孔剂、塑性剂和粘结剂的重量比可为100:（100～120）:（2～4）:（10～30）:（12～18）:（8～12）。
较佳地，所述基体为玻璃管或无纺布。
本发明具有如下有益效果：
（1）通过控制旋转提拉涂覆次数或者浆料中有机添加剂及造孔剂的含量，可以对Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜多孔层和致密层的厚度和显微结构进行控制；
（2）可以将致密层Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜厚度控制在15～30μm，有利于降低电池的欧姆电阻；
（3）本发明可以使用Na-β"-Al2O3粉体作为多孔层的组分，也可以根据需要改变浆料中陶瓷粉体的组成，如使用α-Al2O3粉体；
（4）本发明仅用一种简单的旋转提拉涂覆法制备三层结构，既不需要复杂昂贵的设备，也不需要严格的气氛控制，简化了工艺，降低了成本；
（5）本发明采用的方法简单易行、重复性好、易于规模化生产，还适用于多层梯度材料的制备。
附图说明
图1是本发明设计的管式双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜示意图；
图2是本发明设计的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜制备工艺流程示意图；
图3是本发明实施例1制备的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜（预烧）断面的SEM照片。
具体实施方式
以下，结合下述实施方式进一步说明本发明。应理解，具体实施方式仅用于说明本发明而非限制本发明。
为了优化ZEBRA电池的Na-β"-Al2O3电解质的性能，本发明制备了一种双梯度型设计的Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜，该陶瓷隔膜中间为一层致密的Na-β"-Al2O3，两侧为多孔的Na-β"-Al2O3，在降低电解质厚度的同时，增大了比表面积，改善了材料之间的润湿性，达到降低欧姆电阻的目的。例如，参见图1，其示出本发明设计的管式双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜示意图，然而应理解，本发明的Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜不限于管式，也可以是平板式。为了减小电阻，提高ZEBRA电池的效率，致密层的厚度在30μm以下，例如15～30μm。Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜的厚度可为0.6～1mm，内侧的多孔层（第一Na-β"-Al2O3多孔层）和外侧多孔层（第二Na-β"-Al2O3多孔层）的厚度可以相同，也可以不同。本发明的Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜具有优异的离子电导率，在300℃下，其离子电导率为0.10～0.12S/cm。
本发明的Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜采用旋转提拉涂覆法制备，包括混料、除气、旋转提拉涂覆、脱模、热处理等过程（参见图2）：
（1）称取Na-β"-Al2O3粉体，与有机溶剂、分散剂混合、球磨1～2h，然后加入塑性剂，球磨1h，再加入粘结剂，球磨2～3h，配制成致密Na-β"-Al2O3层的浆料；多孔Na-β"-Al2O3层的浆料制备过程与上述过程类似，只是在配料时加入了造孔剂；
（2）将配制好的浆料进行抽真空处理1～2min，去除浆料中的气泡；
（3）将不会与浆料反应的基体浸入多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，十秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型，干燥后再重复上述过程数次直到所需的厚度；
（4）将步骤（3）得到的多孔Na-β"-Al2O3层浸入致密Na-β"-Al2O3层的浆料中，十秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型，并重复数次，干燥后将多孔/致密Na-β"-Al2O3双层素坯从管式基体上取下，在1000～1100℃焙烧1～3h（对平板式，干燥后直接在1000～1100℃预烧1～3h，除去基体和有机成分）；
（5）将预烧后的多孔/致密Na-β"-Al2O3复合膜浸入多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，十秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型，并重复数次，干燥后在1550～1600℃共烧15～30min。
Na-β"-Al2O3粉体可以根据现有技术制备。
设计制备的Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜可以是管式的，也可以是平板式的；管式的选择管式基体（如玻璃管），平板式的选择平板式、可通过焙烧除去的基体（如无纺布）。
在本发明的实施例中，以无水乙醇和丁酮为溶剂，以三乙醇胺为分散剂，以邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇为塑性剂，以聚乙烯缩丁醛为粘结剂，以石墨或淀粉等为造孔剂。有机添加剂的含量相对于多孔层和致密层粉料的质量百分比如表1所示：
表1：有机添加剂的添加量
多孔层和致密层的厚度和显微结构可以由旋转提拉涂覆的次数和浆料中有机添加剂的含量来控制，多孔层的组分可以通过改变浆料中的陶瓷粉体的组成而改变。例如针对多孔层不同的气孔率需求可采取不同的配比。针对各层不同的厚度要求，可采取不同的旋转提拉涂覆次数。每次旋转提拉涂覆之后，要经室温干燥。由此，本发明的方法可制备多孔层组成、显微结构、多孔层和致密层厚度可控的电解质隔膜。
本发明进一步示出以下实施例以更好地说明本发明。应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的数值也仅是合适范围中的一个示例，即、本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
称量Na-β"-Al2O3粉体100g，石墨10g，三乙醇胺2g，无水乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入12wt%的邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，球磨1h后再加入8wt%的聚乙烯醇缩丁醛，继续球磨3h得到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料；称量Na-β"-Al2O3粉体100g，三乙醇胺2g，乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入6wt%的邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，球磨1h后再加入4wt%的聚乙烯醇缩丁醛，继续球磨3h得到致密Na-β"-Al2O3层的浆料；将所得浆料抽真空1.5min。将外径12mm的玻璃管浸入到上述多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，数秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型。重复上述操作4次至管壁外径达到13.1mm，经室温干燥后再浸入到致密Na-β"-Al2O3层的浆料中，旋转提拉涂覆3次，干燥、脱模，在1000℃预烧2h，将得到的多孔/致密Na-β"-Al2O3复合膜继续浸入到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中3次，干燥后在1600℃烧结20min，得到双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜。
图3为实施例1制备的预烧后、烧成前的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜断面的显微照片，可以看出，两侧为多孔结构，中间较致密。该实施例制得的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜中间致密层的厚度为30μm，内侧多孔层的厚度为0.5mm，外侧多孔层的厚度为0.4mm。在300℃下的离子电导率为0.11S/cm。
实施例2
称量Na-β"-Al2O3粉体100g，石墨30g，三乙醇胺4g，乙醇40g，丁酮80g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯9g和聚乙二醇9g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛12g，继续球磨3h得到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料；称量Na-β"-Al2O3粉体100g，三乙醇胺4g，乙醇40g，丁酮80g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯6g和聚乙二醇6g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛8g，继续球磨3h得到致密Na-β"-Al2O3层的浆料；将所得浆料抽真空1.5min。将外径12mm的玻璃管浸入到上述多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，十秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型。干燥后重复上述操作6次至管壁外径达到13.6mm，经室温干燥后再浸入到致密Na-β"-Al2O3层的浆料中，旋转提拉涂覆3次，干燥、脱模，在1000℃预烧2h，将得到的多孔/致密Na-β"-Al2O3复合膜继续浸入到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中2次，干燥后在1600℃烧结30min，得到双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜。
该实施例制得的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜中间致密层的厚度为24μm，内侧多孔层的厚度为0.7mm，外侧多孔层的厚度为0.2mm。在300℃下的离子电导率为0.12S/cm。
实施例3
称量Na-β"-Al2O3粉体100g，淀粉25g，三乙醇胺3g，无水乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯9g和聚乙二醇9g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛12g，继续球磨2h得到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料；称量Na-β"-Al2O3粉体100g，三乙醇胺3g，乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯6g和聚乙二醇6g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛8g，继续球磨2h得到致密Na-β"-Al2O3层的浆料；将所得浆料抽真空1min。将外径10mm的玻璃管浸入到上述多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，十秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型。干燥后重复上述操作5次至管壁外径达到11.3mm，经室温干燥后浸入到致密Na-β"-Al2O3层的浆料中，旋转提拉涂覆2次，干燥、脱模，在1100℃预烧1h。继续浸入到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中2次，干燥后在1550℃烧结30min，得到双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜。
该实施例制得的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜中间致密层的厚度为19μm，内侧多孔层的厚度为0.6mm，外侧多孔层的厚度为0.2mm。在300℃下的离子电导率为0.10S/cm。
实施例4
称量Na-β"-Al2O3粉体100g，淀粉12g，三乙醇胺4g，无水乙醇40g，丁酮80g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯6g和聚乙二醇6g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛8g，继续球磨2h得到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料；称量Na-β"-Al2O3粉体100g，三乙醇胺4g，乙醇40g，丁酮80g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯6g和聚乙二醇6g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛8g，继续球磨2h得到致密Na-β"-Al2O3层的浆料；将所得浆料抽真空1min。将外径10mm的玻璃管浸入到上述多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，十秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型。干燥后重复上述操作4次至管壁外径达到11.1mm，经室温干燥后浸入到致密Na-β"-Al2O3层的浆料中，旋转提拉涂覆2次，干燥、脱模，在1000℃预烧1h。继续浸入到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中2次，干燥后在1600℃烧结20min，得到双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜。
该实施例制得的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜中间致密层的厚度为16μm，内侧多孔层的厚度为0.5mm，外侧多孔层的厚度为0.2mm。在300℃下的离子电导率为0.11S/cm。
实施例5
称量Na-β"-Al2O3粉体100g，石墨10g，三乙醇胺2g，无水乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入12wt%的邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，球磨1h后再加入8wt%的聚乙烯醇缩丁醛，继续球磨3h得到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料；称量Na-β"-Al2O3粉体100g，三乙醇胺2g，乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入6wt%的邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，球磨1h后再加入4wt%的聚乙烯醇缩丁醛，继续球磨3h得到致密Na-β"-Al2O3层的浆料；将所得浆料抽真空1.5min。将边长40mm的无纺布浸入到上述多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，数秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型。重复上述操作5次至边长达到41.3mm，经室温干燥后再浸入到致密Na-β"-Al2O3层的浆料中，旋转提拉涂覆3次，干燥后在1000℃预烧2h，将得到的多孔/致密Na-β"-Al2O3复合膜继续浸入到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中2次，干燥后在1600℃烧结30min，得到双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜。
该实施例制得的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜中间致密层的厚度为30μm，内侧多孔层的厚度为0.6mm，外侧多孔层的厚度为0.3mm。在300℃下的离子电导率为0.12S/cm。
实施例6
称量Na-β"-Al2O3粉体100g，淀粉25g，三乙醇胺3g，无水乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯9g和聚乙二醇9g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛12g，继续球磨2h得到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料；称量Na-β"-Al2O3粉体100g，三乙醇胺3g，乙醇35g，丁酮65g，混合后在行星球磨机上球磨1h，向上述浆料中加入邻苯二甲酸二丁酯6g和聚乙二醇6g，球磨1h后再加入聚乙烯醇缩丁醛8g，继续球磨2h得到致密Na-β"-Al2O3层的浆料；将所得浆料抽真空1min。将边长50mm的无纺布浸入到上述多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中，十秒后缓慢地从浆料中提拉出来并旋转，一定时间后将其倒立再旋转至浆体定型。干燥后重复上述操作6次至边长达到51.5mm，经室温干燥后浸入到致密Na-β"-Al2O3层的浆料中，旋转提拉涂覆2次，干燥后在1100℃预烧1h。继续浸入到多孔Na-β"-Al2O3层的浆料中2次，干燥后在1550℃烧结30min，得到双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜。
该实施例制得的双梯度型Na-β"-Al2O3电解质陶瓷隔膜中间致密层的厚度为19μm，内侧多孔层的厚度为0.7mm，外侧多孔层的厚度为0.2mm。在300℃下的离子电导率为0.10S/cm。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种用于钠电池的电解质陶瓷隔膜，其特征在于，所述电解质陶瓷隔膜包括Na-β"-Al2O3致密层以及分别位于所述Na-β"-Al2O3致密层的两侧的第一Na-β"-Al2O3多孔层和第二Na-β"-Al2O3多孔层。
2.根据权利要求1所述的电解质陶瓷隔膜，其特征在于，所述电解质陶瓷隔膜的厚度为0.6～1mm，其中所述的Na-β"-Al2O3致密层的厚度为15～30μm。
3.根据权利要求1或2所述的电解质陶瓷隔膜，其特征在于，所述电解质陶瓷隔膜在300℃下的离子电导率为0.10～0.12S/cm。
4.一种制备权利要求1～3中任一项所述的电解质陶瓷隔膜的方法，其特征在于，所述方法包括：
（1）Na-β"-Al2O3粉体，与有机溶剂和分散剂混合、球磨1～2小时，然后加入塑性剂，球磨1小时，再加入粘结剂，球磨2～3小时制得Na-β"-Al2O3致密层的浆料；
（2）Na-β"-Al2O3粉体，与有机溶剂、分散剂和造孔剂混合、球磨1～2小时，然后加入塑性剂，球磨1小时，再加入粘结剂，球磨2～3小时制得Na-β"-Al2O3多孔层的浆料；
（3）将基体在所述Na-β"-Al2O3多孔层的浆料中旋转提拉涂覆多次，干燥后再置于所述Na-β"-Al2O3致密层的浆料中旋转提拉涂覆多次，干燥后，直接在1000～1100℃预烧1～3小时或脱模后在1000～1100℃预烧1～3小时得到由Na-β"-Al2O3多孔/致密复合膜；以及
（4）将所述Na-β"Al2O3多孔/致密复合膜置于所述Na-β"-Al2O3多孔层的浆料中旋转提拉涂覆多次，干燥后在1550～1600℃共烧15～30分钟得到所述电解质陶瓷隔膜。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Na-β"-Al2O3致密层的浆料和/或Na-β"-Al2O3多孔层的浆料先经抽真空除泡处理再用于旋转提拉涂覆。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇和丁酮，所述分散剂为三乙醇胺，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛，所述塑性剂为邻苯二甲酸二丁酯和聚乙二醇，所述造孔剂为石墨或淀粉。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述Na-β"-Al2O3粉体、有机溶剂、分散剂、塑性剂和粘结剂的重量比为100:（100～200）:（2～4）：（6～12）:（4～8）。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述Na-β"-Al2O3粉体、有机溶剂、分散剂、造孔剂、塑性剂和粘结剂的重量比为100:（100～120）:（2～4）:（10～30）:（12～18）:（8～12）。
9.根据权利要求4～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述基体为玻璃管或无纺布。
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