[发明专利]提高导电性的电池材料及其制作方法

权利要求书

1.提高导电性的电池材料，其特征在于，所述电池材料为固态电池材料，所述电池材料包括第一类型原材料和第二类型原材料；其中，所述第一类型原材料包括含Li元素化合物、含Al元素化合物、含Ti元素化合物、含Si元素化合物和含P元素化合物这五种化合物；

所述第二类型原材料包括含Zr元素化合物、含Hf元素化合物、含Y元素化合物和含Sm元素化合物中的任意一种化合物；

所述第一类型原材料包含的所有化合物均为无机化合物；

所述第二类型原材料包含的所述化合物均为无机化合物；

所述第一类型原材料与所述第二类型原材料之间的重量比为20-60:15-45；

所述含Li元素化合物、所述含Al元素化合物、所述含Ti元素化合物、所述含Si元素化合物和所述含P元素化合物这五种化合物包括氧化物或者碳酸盐；

其中，所述提高导电性的电池材料的制作方法，包括如下步骤：

步骤S1，将含Li元素化合物、含Al元素化合物、含Ti元素化合物、含Si元素化合物和含P元素化合物这五种化合物共同组成第一类型原材料，以及选择含Zr元素化合物、含Hf元素化合物、含Y元素化合物和含Sm元素化合物中的任意一种化合物作为第二类型原材料；

步骤S2，对所述第一类型原材料进行第一加热处理和第一粉粹处理，以此获得粉末状的第一类型原材料，以及对所述第二类型原材料进行第二加热处理和第二粉粹处理，以此获得粉末状的第二类型原材料，其中，所述第一加热处理的加热温度不同于所述第二加热处理的加热温度；

步骤S3，将所述粉末状的第一类型原材料和所述粉末状的第二类型原材料进行混合，以此得到相应的混合物，再对所述混合物进行杂质筛选处理，从而得到相应的电池材；

其中，在所述步骤S1中，将含Li元素化合物、含Al元素化合物、含Ti元素化合物、含Si元素化合物和含P元素化合物这五种化合物共同组成第一类型原材料，以及选择含Zr元素化合物、含Hf元素化合物、含Y元素化合物和含Sm元素化合物中的任意一种化合物作为第二类型原材料具体为根据含Li元素化合物、含Al元素化合物、含Ti元素化合物、含Si元素化合物和含P元素化合物这五种化合物的价格及其对应的基于历史测试结果确定的材料电导率来确定这五种化合物的组分比，再在这五种化合物的组分比形成的第一类型原材料的情况下确定加入所述第二类型原材料中含Zr元素化合物、含Hf元素化合物、含Y元素化合物和含Sm元素化合物中的任意一种化合物后的电导率，最终确定所述第二类型原材料包含的化合物类型，其具体包括：

步骤S101，利用下面公式(1)，根据所述第一类型原材料中含Li元素化合物、含Al元素化合物、含Ti元素化合物、含Si元素化合物和含P元素化合物当前的价格及其对应的基于历史测试结果中满足规定的电导率阈值条件的第一类型原材料中所有化合物的组分比数据，得到所述第一类型原材料在当前价格下所有化合物的具体组分比，

在上述公式(1)中，L_b/a表示所述第一类型原材料中在当前价格下第b种化合物与第a种化合物之间的组分比，所述第a种化合物与所述第b种化合物分别为含Li元素化合物、含Al元素化合物、含Ti元素化合物、含Si元素化合物和含P元素化合物中的任意一种、且所述第a种化合物与所述第b种化合物不相同，表示所述历史测试结果中第a种化合物的组分占比最小所对应的满足规定的电导率阈值条件的第一类型原材料的组分比中第b种化合物与第a种化合物之间的组分比，D_b表示所述第一类型原材料中第b种化合物当前的价格，表示将a的值从1取值到5代入括号中得到括号内的最大值，δ{}表示单位冲激函数、且当括号内的值等于0时单位冲激函数的函数值为1，当括号内的值不为0时单位冲激函数的函数值为0；

步骤S102，利用下面公式(2)，根据所述第一类型原材料的所有化合物在当前价格下的具体组分比及其基于历史测试结果中在当前第一类型原材料的组分比情况下加入不同比例的第二类型原材料后得到的混合材料的电导率，

E(L_b/a+nL_i)＝E(L_b/a)×[1+T(L_b/a+nL_i)] (2)

在上述公式(2)中，E(L_b/a+nL_i)表示所述第一类型原材料中在当前价格下第b种化合物与第a种化合物之间的组分比为L_b/a的情况下加入n份单位重量的第二类型原材料的第i种化合物形成的混合材料的电导率，所述第i种化合物为含Zr元素化合物、含Hf元素化合物、含Y元素化合物和含Sm元素化合物中的任意一种化合物，n的取值为正整数，E(L_b/a)表示所述第一类型原材料中在当前价格下第b种化合物与第a种化合物之间的组分比为L_b/a的情况下对应的电导率，T(L_b/a+nL_i)表示所述第一类型原材料中在当前价格下第b种化合物与第a种化合物之间的组分比为L_b/a的情况下加入n份单位重量的第二类型原材料的第i种化合物后对应的电导率提升倍数；

步骤S103，利用下面公式(3)，确定所述第二类型原材料的第i种化合物在当前价格下对应的综合评价值，

在上述公式(3)中，P_i表示所述第二类型原材料的第i种化合物在当前价格下对应的综合评价值，表示所述第一类型原材料中在当前价格下第b种化合物与第a种化合物之间的组分比为L_b/a的情况下加入第二类型原材料的第i种化合物形成的混合材料具有最大电导率时所述第i种化合物对应的单位重量份数，max[E(L_b/a+nL_i)]表示所述第一类型原材料中在当前价格下第b种化合物与第a种化合物之间的组分比为L_b/a的情况下加入第二类型原材料的第i种化合物形成的混合材料具有的最大电导率，D_i表示第二类型原材料的第i种化合物当前的价格，表示将i的值从1取值到4代入括号中得到括号内的最大值；

再根据上述综合评价值P_i，确定所述第一类型原材料中含Al元素化合物、含Ti元素化合物、含Si元素化合物和含P元素化合物这五种化合物的组分比和选择含Zr元素化合物、含Hf元素化合物、含Y元素化合物和含Sm元素化合物中的任意一种化合物作为第二类型原材料。