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根据本课题组的研究背景及设备现状，本论文确定了分别以Al2O3-nSiO2粉体、高岭土以及膨润土为原料，制备在室温下具有较高离子电导率的矿物固体电解质。
以正硅酸乙脂（TEOS）、硝酸铝为原料，无水乙醇为溶剂，采用溶胶-凝胶法合成的Al2O3-nSiO2粉体，通过XRD、红外等手段的测试表征，发现其具有类似偏高岭土的无定形结构。用模数1.2的水玻璃对其进行碱激发处理，测得其室温离子电导率达到10-4 S·cm-1，3天抗压强度超过20 MPa。采用溶胶-凝胶法制备的粉体比较纯净，并且工艺简单，通过碱激发即可获得地聚物固体材料。
高岭土在800℃下煅烧2小时，转变成无定形的偏高岭土，经过浓度为10 M硫酸的处理，层状结构相对明显，层间可以容纳大量的导电离子，并且Al3+溶出后形成的空位通道有利于导电离子的移动，为提高矿物材料的离子电导率提供了可能。本论文研究了矿物材料的微观结构、Na+及含水量对矿物材料电导率的影响，经测试制备的矿物材料室温离子电导率最高达7.83×104 S·cm-1。
膨润土经过浓硫酸处理后，溶出了其中大部分的Al3+和其他高价阳离子，这就需要更多的低价阳离子来平衡电荷，增加了可移动离子的数量，并且形成的空位通道有利于导电离子的移动。本论文研究了矿物材料的微观结构、Na+及含水量对矿物材料电导率的影响，制备的矿物材料常温下离子电导率最高达到7.81×10-4 S·cm-1。