[发明专利]一种锂离子电池用氧化物固态电解质及其制备方法

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池用氧化物固态电解质及其制备方法，该固态电解质为铌元素掺杂的锂镧锆氧陶瓷化合物，化学式为Li_7‑xLa₃Zr_2‑xNb_xO₁₂(0.4≤x≤0.7)；制备方法按照先后顺序和合适时机依次添加含有锆、锂、镧和铌四种元素的化合物获得前驱体粉料，采用“两步煅烧+研磨+多次压制、碾碎、研磨+筛选+‘素胚’成型+烧结”工艺路线。与现有技术相比，本发明的锂离子电池用氧化物固态电解质具有高的室温离子电导率，可满足用作固态电解质的要求，可直接用于锂离子电池，也可以用于锂离子电池用无机‑有机复合型电解质。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池用氧化物固态电解质及其制备方法。

背景技术

锂离子电池在能量密度、服役寿命、技术路线、成本等方面展现出了优秀的综合性能，具有十分广泛的用途。从应用场合来看，锂离子电池主要可分为消费类锂离子电池、动力类锂离子电池、储能类锂离子电池以及特殊用途锂离子电池。消费类锂离子电池主要用于手机、相机、笔记本和平板电脑等电子类产品中，动力类锂离子电池主要用于纯电动汽车和混合动力汽车中，储能类锂离子电池主要与其他技术配合使用来实现储能目标，而特殊用途锂离子电池主要用于无人机、空间飞行器等一些特殊场合。随着社会的进步和发展，人们越来越希望这些采用锂离子电池的产品能有更长的续航、更短的充电时间和更安全的体验。

然而，目前，市场上主流的钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、NCM三元锂电池、NCA三元锂电池等锂离子电池主要基于易燃的有机电解液体系开发，存在着安全隐患大和能量密度低等问题，已逐渐不能完全满足相关行业的需求，这严重制约了锂离子电池及相关行业的进一步发展。固态锂离子电池技术是一种被公认的可有望解决锂离子电池的安全问题，并大幅度提升电池的能量密度的候选技术。固态电解质作为固态锂离子电池核心部件，在电池中起到传导锂离子和绝缘正负极的作用。对固态电解质的研究一直是锂离子电池领域的重点工作。