[发明专利]硫化物固态电解质及其制备方法、固态电解质片、固态电池在审

专利信息
申请号: 202110896051.7 申请日: 2021-08-05
公开(公告)号: CN113839086A 公开(公告)日: 2021-12-24
发明(设计)人: 杨纳川 申请(专利权)人: 恒大新能源技术(深圳)有限公司
主分类号: H01M10/0562 分类号: H01M10/0562;H01M10/0525
代理公司: 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 代理人: 方良
地址: 518000 广东省深圳市坪山区坑*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 硫化物 固态 电解质 及其 制备 方法 电池
【权利要求书】:

1.一种硫化物固态电解质,其特征在于:其组分为Li6-xPS5-xMx+1;其中,M为卤素元素,0.1<x<0.8;

所述硫化物固态电解质晶型属于空间群F-43m,为立方面心结构;所述硫化物固态电解质的拉曼图谱在418cm-1处有一个清晰而尖锐的峰。

2.根据权利要求1所述的硫化物固态电解质,其特征在于:所述硫化物固态电解质由固相反应法制备获得;和/或

所述卤素元素包括Cl、Br、I中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的硫化物固态电解质,其特征在于:所述硫化物固态电解质的粒径为1μm-30μm;和/或

由所述硫化物固态电解质形成的固态电解质片的电导率达3.98×10-3S/cm。

4.一种硫化物固态电解质的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

按照Li6-xPS5-xMx+1的元素化学计量比,将金属锂、单质硫、五硫化二磷和卤化锂进行混合处理,得到固体混合物;其中,M为卤素元素,0.1<x<0.8;所述金属锂为锂丝、锂片中的至少一种;

在保护的气氛中,将所述固体混合物进行热反应,得到硫化物固态电解质。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述混合处理为球磨处理;和/或

所述固体混合物的粒径为10μm~100μm;和/或

所述热反应的温度为200℃~800℃;和/或

待所述热反应之后,还包括对热反应后的固体产物进行破碎处理的步骤。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述球磨处理的球料重量比为1:5~1:15;和/或

所述球磨处理所用的球磨珠包括三类直径的混合球磨珠,第一类球磨珠的直径为6-10mm,第二类球磨珠的直径为3-5mm,第三类球磨珠的直径为小球1-2mm;和/或

所述球磨处理的转速为300~1000r/min,球磨时间为5~30h。

7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法,其特征在于:所述卤化锂包括LiCl、LiBr、LiI中的至少一种。

8.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法,其特征在于:所述锂丝长为1-5cm,直径为200μm~500μm;

所述锂片长为1cm~5cm,厚度为500μm~1000μm,宽为1mm~2mm。

9.一种固态电解质片,其特征在于:所述固态电解质片包括权利要求1-4任一项所述的硫化物固态电解质或包括权利要求5-8任一项所述的制备方法制备的硫化物固态电解质。

10.一种固态电池,其特征在于:包括权利要求1-4任一项所述的硫化物固态电解质或包括权利要求5-8任一项所述的制备方法制备的硫化物固态电解质或权利要求9所述的固态电解质片。

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