[发明专利]锂离子电化学电池的固体电解质

权利要求书

1.一种化合物，其特征在于，其分子式为Li_7-xPS_6-xX_x-z(BH₄)_z，其中：

X选自由Cl、Br、I、F和CN组成的群组；

0x≤2；

0z≤0.50。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，x＝1。

3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于，X为I或Cl。

4.根据权利要求1～3任一项所述的化合物，其特征在于，0.1≤z≤0.35。

5.根据权利要求1～4任一项所述的化合物，其特征在于，0.1≤z≤0.20。

6.根据权利要求1～5任一项所述的化合物，其特征在于，0.15≤z≤0.20。

7.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于，所述化合物为非晶态。

8.权利要求1～7任一项所述的化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)提供包括Li₂S、P₂S₅、LiBH₄和LiX的混合物，其中，X选自由Cl、Br、I、F和CN组成的群组；

b)将所述混合物研磨足够长的时间以使LiBH₄掺入化合物Li_7-xPS_6-xX_x-z(BH₄)_z中。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述研磨步骤b)进行至少15h，优选至少20h。

10.一种包括固体电解质的电化学电池，其特征在于，所述固体电解质包括权利要求1～7任一项所述的化合物。

11.根据权利要求10所述的电化学电池，其特征在于，所述固体电解质不包含LiBH₄。

12.根据权利要求10或11所述的电化学电池，其特征在于，所述电化学电池还包括：

-至少一个负极，所述负极包括选自由碳、锡、硅、锂和铟组成的群组中的活性材料；

-至少一个正极，所述正极包括选自由锂化的过渡金属氧化物和硫化合物组成的群组中的活性材料。

13.根据权利要求12所述的电化学电池，其特征在于，

-所述负极的活性材料选自由锂和铟组成的群组；

-所述正极的活性材料选自由S、TiS₂、TiS₃、TiS₄、NiS、NiS₂、CuS、FeS₂、Li₂S、MoS₃、硫化聚丙烯腈、二硫代草酰胺和二硫化物组成的群组。

14.固体电解质电化学电池的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a)制备包含正极电化学活性材料和可选地权利要求1～7任一项所述的化合物的混合物；

b)在步骤a)得到的混合物上沉积权利要求1～7任一项所述的化合物层以形成固体电解质；

c)在形成所述固体电解质的化合物层的自由面上施加至少一层包含负极电化学活性材料和可选地权利要求1～7任一项所述的化合物的混合物。

15.含硼阴离子作为分子式为Li_7-xPS_6-xX_x的化合物中的卤离子的取代基的用途，

其中，X选自由Cl、Br、I、F和CN组成的群组，且0x≤2；

以增加该化合物的离子电导率。