[发明专利]一种改性硫化物玻璃陶瓷固态电解质、制备方法和应用

说明书

本发明公开一种改性硫化物玻璃陶瓷固态电解质，按照摩尔分数包括：Li₂S、P₂S₅、X_xY_y和LiI；X_xY_y为Li₂O、P₂O₅、ZnO、Fe₂O₃、Bi₂O₃中的一种；具体的制备方法包括以下步骤：步骤一、原料混合均匀得到初料；步骤二、熔融初料，熔融温度为600‑800℃，熔融后搅拌，搅拌速度1000‑3000r/min,反应时间2‑5h；步骤三、将步骤二的熔融材料骤冷得到结晶玻璃态硫化物固态电解质；步骤四、结晶玻璃态硫化物固态电解质为片状或粉状，球磨得细粉态目标硫化物固态电解质；该发明导电率高，H₂S排放低；制备方法简单；适宜应用于锂离子电池。

技术领域

本发明涉及化学电源技术领域，特别是涉及一种改性硫化物玻璃陶瓷固态电解质、制备方法和应用。

背景技术

近年来，锂离子电池固态化在大幅提高安全性的同时可兼具高能量和高功率密度，在电动车、国防等领域具有重大的应用前景。研究重点之一是固态电解质，其中硫化物固态电解质由于具有最高的离子电导率、较好的机械延展性以及与电极良好的界面接触等优点，成为最具潜力的技术方向。

硫化物合成温度低，机械延展性优良，界面接触良好，且离子电导率最高，已超过商用电解液的水平，所以成为近年来固态电解质的研究热点。但是硫化物固态电解质的空气稳定性差。空气稳定性差使得其易与空气中的H₂O反应生成H₂S，而降低电解质的使用寿命。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种改性硫化物玻璃陶瓷固态电解质，该发明导电率高，H₂S排放低。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种改性硫化物玻璃陶瓷固态电解质，按照摩尔分数包括：

X_xY_y为Li₂O、P₂O₅、ZnO、Fe₂O₃、Bi₂O₃中的一种。

优选按照摩尔分数包括：

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本发明的第二个目的在于提供一种改性硫化物玻璃陶瓷固态电解质制备方法，该方法制得一种导电率高，H₂S排放低的固态电解质。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种固态电解质的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将Li₂S、P₂S₅、X_xY_y、LiI按所述化学计量比混合均匀得到初料；

步骤二、熔融初料，熔融温度为600-800℃，熔融后搅拌，搅拌速度1000-3000r/min,反应时间2-5h；

步骤三、将步骤二的熔融材料骤冷得到结晶玻璃态硫化物固态电解质；