[发明专利]一种碳包覆固态电解质材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种碳包覆固态电解质材料，其特征在于，所述碳包覆固态电解质材料包括：固态电解质内核和碳层外壳；

所述固态电解质内核的颗粒大小为10nm-100μm，所述碳层外壳为粒径在1nm-1μm的颗粒或者厚度为1nm-1μm的连续薄膜；所述碳包覆固态电解质材料的粒度大小为10nm-100μm；

所述碳包覆固态电解质材料的拉曼光谱有D峰和G峰两个特征峰；

其中，D峰在波长范围1300cm^-1～1460cm^-1出现，G峰在波长范围1460cm^-1～1620cm^-1出现，D峰和G峰的峰强度比值I_D/I_G≤1.0。

2.根据权利要求1所述的碳包覆固态电解质材料，其特征在于，所述固态电解质内核具体为石榴石型固态电解质材料、NASCION型固态电解质材料、LISCION固态电解质材料、钙钛矿型固态电解质材料或硫化物固态电解质材料中的一种或多种混合；

其中,所述石榴石型固态电解质材料具体为：Li₇A1₃B1₂O₁₂，其中A1为La、Ca、Sr、Ba、K中的一种或多种，B1为Zr、Ta、Nb、Hf中的一种或多种；

所述NASICON型固态电解质材料具体为：Li_1+xA2_xB2_2-x(PO₄)₃，其中x在0.01-0.5之间，A2为Al、Y、Ga、Cr、In、Fe、Se、La中的一种或多种，B2为Ti、Ge、Ta、Zr、Sn、Fe、V、铪元素Hf中的一种或多种；

所述LISICON型固态电解质材料具体为：Li₁₄A3(B3O₄)₄，其中A3为Zr、Cr、Sn中的一种或多种，B3为Si、S、P中的一种或多种；

所述钙钛矿型固态电解质材料具体为：Li_3xA4_2/3-xB4O₃，其中x在0.01-0.5之间，A4为La、Al、Mg、Fe、Ta中的一种或多种，B4为Ti、Nb、Sr、Pr中的一种或多种；

所述硫化物固态电解质材料具体为：yLi₂S-(1-y)P₂S₅、yLi₂S-(1-y)Al₂S₃、yLi₂S-(1-y)SiS₂或Li₁₀A5B4₂S₁₂中的一种或者多种；其中0y1，A5为Ge、Sn、Pb中的一种或多种，B5为P、S、Al中的一种或多种。

3.一种上述权利要求1或2任一所述的碳包覆固态电解质材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为固相法或气相法；

所述固相法包括：将碳源前驱体与固态电解质材料按照质量比1：1000-1000：1均匀混合，并在180℃～1500℃的惰性气氛中焙烧2-8小时，得到碳包覆固态电解质材料；其中，所述碳源前驱体包括酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、沥青、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种；

所述气相法包括：按照流量0.1L/min-10L/min将有机碳源气体通入到放置有固态电解质材料的沉积设备中，并在180℃～1500℃的惰性气氛中进行1～10小时气相包覆，得到碳包覆固态电解质材料；其中，所述有机碳源气体包括乙炔、乙烯、甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷中的一种或多种。