[发明专利]固体电解质、其制备方法和包括其的二次电池

权利要求书

1.固体电解质，其包括：

无机锂离子传导膜；和

在所述无机锂离子传导膜的表面上的多孔层，

其中所述多孔层包括第一多孔层和第二多孔层，且所述第二多孔层设置在所述无机锂离子传导膜和所述第一多孔层之间，和

其中所述第一多孔层具有比所述第二多孔层的孔尺寸大的孔尺寸。

2.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述第一多孔层的孔隙率大于所述第二多孔层的孔隙率。

3.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述多孔层的孔尺寸在所述固体电解质的厚度方向上增大。

4.如权利要求3所述的固体电解质，其中所述多孔层的孔尺寸在从所述无机锂离子传导膜到所述多孔层的外表面的方向上增大。

5.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述多孔层具有不能透过液体的总厚度和密度。

6.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述固体电解质的所述多孔层具有所述固体电解质的总厚度的5％-95％的厚度。

7.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述多孔层中的孔的平均孔尺寸为0.1微米-1000微米。

8.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述第一多孔层中的孔具有10微米-500微米的平均孔尺寸，和

所述第二多孔层中的孔具有0.1微米-10微米的平均孔尺寸。

9.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述固体电解质的至少一部分包括包含锂离子的无机锂离子导体，且所述锂离子的一部分被质子取代。

10.如权利要求9所述的固体电解质，其中所述多孔层中的质子的量为0.01摩尔％-50摩尔％，基于质子和锂离子的总数。

11.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述第一多孔层包括被2％-100％质子取代的第一无机锂离子导体，并且所述第二多孔层包括被0.01％-20％质子取代的第二无机锂离子导体，基于质子和锂离子的总数。

12.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述多孔层是通过如下获得的产物：

使用具有大于或等于0.1摩尔浓度且小于或等于5摩尔浓度的浓度的酸对无机锂离子传导膜进行酸处理。

13.如权利要求12所述的固体电解质，其中所述酸的浓度为0.5摩尔浓度至4.5摩尔浓度。

14.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述多孔层是通过如下获得的产物：

在无机锂离子传导膜上形成包括两个或更多个层的多层膜；和

将所述多层膜热处理，

其中所述多层膜的形成包括：在所述无机锂离子传导膜的表面上涂布包括造孔剂的第一组合物，和在所述第一组合物上涂布包括造孔剂的第二组合物，其中所述第一组合物中的造孔剂的量不同于所述第二组合物中的造孔剂的量。

15.如权利要求1所述的固体电解质，其中通过X-射线衍射测量的所述多孔层的晶格常数比所述固体电解质的排除所述多孔层之外的剩余区域的晶格常数大0.005埃-0.1埃，并且

所述多孔层的平均晶粒尺寸为所述固体电解质的排除所述多孔层之外的剩余区域的平均晶粒尺寸的两倍或更多倍大。

16.如权利要求1所述的固体电解质，其中所述无机锂离子传导膜包括如下的至少一种：石榴石化合物、硫银锗矿化合物、锂超离子导体化合物、Li氮化物、Li氢化物、钙钛矿、或Li卤化物。