[发明专利]固态电池的稳定化涂层

权利要求书

1.一种形成锂离子传导固态电解质的方法，该方法包括：

(a)在粉末状电解质材料上沉积稳定化涂层；

(b)形成包含该经涂覆的电解质材料的浆料；

(c)将所述浆料浇铸在表面上以形成层；和

(d)烧结所述层以形成所述固态电解质。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

步骤(a)包括使用溶胶-凝胶湿化学法、原子层沉积、化学气相沉积、或者物理气相沉积来沉积稳定化涂层。

3.如权利要求1所述的方法，其中：

所述稳定化涂层包含一种或多种选自氧化硼、氧化锂硼、氧化锌、氧化镁、氧化磷、氧化锶、氧化钙、氧化钡、氧化钇或氧化硅的氧化物。

4.如权利要求1所述的方法，其中：

所述固态电解质上的所述稳定化涂层材料包含B₂O₃、SiO₂以及P₂O₅的混合物。

5.如权利要求1所述的方法，其中：

所述电解质材料选自具有石榴石、钙钛矿、NaSICON或者LiSICON相的磷酸盐材料或氧化物的任何组合。

6.如权利要求1所述的方法，其中：

所述电解质材料具有式Li_uRe_vM_wA_xO_y，其中，

Re可以是具有+3的名义价态的元素的任何组合，所述元素包括La、Nd、Pr、Pm、Sm、Sc、Eu、Gd、Tb、Dy、Y、Ho、Er、Tm、Yb和Lu；

M可以是具有+3、+4、+5或+6的名义价态的金属的任何组合，所述金属包括Zr、Ta、Nb、Sb、W、Hf、Sn、Ti、V、Bi、Ge和Si；

A可以是具有+1、+2、+3或+4的名义价态的掺杂原子的任何组合，所述掺杂原子包括H、Na、K、Rb、Cs、Ba、Sr、Ca、Mg、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Al、B和Mn；

u可以在3～7.5之间变化；

v可以在0～3之间变化；

w可以在0～2之间变化；

x可以在0～2之间变化；和

y可以在11～12.5之间变化。

7.如权利要求1所述的方法，其中：

所述电解质材料是锂镧锆氧化物。

8.如权利要求1所述的方法，其中：

所述电解质材料具有式Li_6.25La_2.7Zr₂Al_0.25O₁₂。

9.如权利要求1所述的方法，其中：

步骤(d)包括在500℃～1300℃的温度范围内烧结所述层。

10.如权利要求1所述的方法，其中：

所述层具有1～100微米范围的厚度。

11.一种形成锂离子传导固态电解质的方法，该方法包括：

(a)形成包含固体电解质材料和稳定化涂层材料的浆料；和

(b)将所述浆料浇铸在表面上以形成层；和

(c)烧结所述层以形成所述固态电解质。

12.如权利要求11所述的方法，其中：

所述稳定化涂层材料包含(i)一种或多种选自氧化硼、氧化锂硼、氧化锌、氧化镁、氧化磷、氧化锶、氧化钙、氧化钡、氧化钇或氧化硅的氧化物；或者(ii)一种或多种一经热处理就会形成所述一种或多种氧化物的氧化物前体。