[发明专利]用于制备固体电解质材料的方法以及用于固态电池的固体电解质

权利要求书

1.一种用于制造固态电池(10)用的固体电解质材料的方法(100)，该固体电解质材料具有以下化学式XM₂(PS₄)₃，其中P是磷，S是硫，X是锂(Li)、钠(Na)、银(Ag)或镁(Mg_0.5)，并且M是钛(Ti)、锆(Zr)、锗(Ge)、硅(Si)、锡(Sn)或X与铝的混合物(X+Al)，并且该方法包括：

-混合(102)粉末以获得粉末混合物；和

-在烧结平台温度下将粉末混合物烧结(108)等于或大于75小时且等于或小于500小时的时间段，以获得固体电解质材料；

其中该固体电解质材料在使用CuKα线进行的X射线衍射测量中表现出以下位置处的峰：2θ＝13.64°(±1°)，16.48°(±1°)和22.18°(±1°)，其中I_A是在13.64°(±1°)处的峰的以任意单位计的强度，并且I_B是在23.34°(±1°)处的峰的以任意单位计的强度，(I_A-I_B)/(I_A+I_B)0。(±1°)，(I_A-I_B)/(I_A+I_B)0。

2.根据权利要求1的方法(100)，其在使用CuKα线的X射线衍射测量中表现出以下位置处的峰：2θ＝13.64°(±1°)，13.76°(±1°)，14.72°(±1°)，15.36°(±1°)，15.90°(±1°)，16.48°(±1°)，17.42°(±1°)，17.56°(±1°)，18.58°(±1°)和22.18°(±1°)。

3.根据权利要求1或2的方法(100)，其中将部件放置在容器中并在压力等于或小于100Pa、优选等于或小于50Pa的氩气下密封。

4.根据权利要求1至3任一项的方法(100)，其中该方法包括使粉末混合物非晶化以获得非晶化的粉末混合物的步骤(104)。

5.根据权利要求1至4任一项的方法(100)，其中烧结平台温度包括等于或小于500℃，优选地等于或小于400℃。

6.根据权利要求1至5任一项的方法(100)，其中烧结平台时间等于或大于100小时，优选地等于或大于150小时并且等于或小于400小时，优选地等于或小于300小时。

7.根据权利要求1至6任一项的方法(100)，其中在等于或大于25MPa，优选等于或大于50MPa，更优选等于或大于75MPa，并且等于或小于500MPa，优选等于或小于400MPa，更优选等于或小于300MPa的压力下压制所述粉末混合物。

8.根据权利要求1至7任一项的方法(100)，其中X是锂。

9.根据权利要求1至7任一项的方法(100)，其中M是钛。

10.根据权利要求7的方法(100)，其中M为锂和铝的混合物(Li+Al)。

11.根据权利要求7的方法(100)，其中在-20℃下所述固体电解质材料中的锂扩散系数大于或等于3×10^-12m²/s。

12.一种用于制造固态电池(10)用的固体电解质(16)的方法(100)，其包括根据权利要求1至11中任一项所述制造固体电解质材料的步骤。