[发明专利]一种高锂离子扩散率的固态电解质材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高锂离子扩散率的固态电解质材料，其特征在于：所述固态电解质材料的分子式为Li_0.5La_0.5MnO₃·xB₂O₃，其中：0＜x≤0.1。

2.制备如权利要求1所述的高锂离子扩散率的固态电解质材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：制备La_0.5Mn(OH)_3.5前驱体

1)配置浓度为0.1～1mol/L的氨水溶液I；

2)配置金属摩尔比为1:2的La、Mn可溶性盐溶液II，其中，以金属离子的总量计，金属离子的总浓度为1～5mol/L；

3)配置浓度为2～10mol/L的NaOH碱溶液III；

4)将配置好的可溶性盐溶液II打入反应釜，可溶性盐溶液II打入体积为反应釜体积的40％～60％；然后将步骤1)中的氨水溶液I、步骤3)中的NaOH碱溶液III分别以25～60RPM的速度打入反应釜中；

5)通过调节氨水溶液I、NaOH碱溶液III的打入速度，控制反应釜中pH在10～13之间，反应釜搅拌桨转速为100～500转/分钟，反应釜溶液温度保持在30～80℃，反应时间≥5h；

5)反应结束后，将反应得到的浆料进行固液分离，并用去离子水洗涤固体物，在100～150℃下烘干、过筛后得到即得到La_0.5Mn(OH)_3.5前驱体；

S2：制备电解质材料Li_0.5La_0.5MnO₃·xB₂O₃

6)按分子式Li_0.5La_0.5MnO₃·xB₂O₃(0＜x≤0.1)称取步骤5)中得到的La_0.5Mn(OH)_3.5前驱体、锂盐和助熔剂B₂O₃，充分混合均匀后制成片状物料；

7)将步骤6)中得到的片状物料置于含氧气氛中进行高温固相反应，所述高温固相反应的反应温度为900℃～1200℃，反应时间为4h～48h，产物经破碎后，即得到固态电解质材料Li_0.5La_0.5MnO₃·xB₂O₃。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中La、Mn可溶性盐溶液为硫酸盐、氯化盐、乙酸盐溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中可额外加入盐溶液，所述盐溶液中含有Ti、Mg、Al、Zr、Ni、Co、W、Nb、V、F中的一种或多种添加元素，其中，以添加元素总质量计，添加元素/Li_0.5La_0.5MnO₃·xB₂O₃＝0.01％～2％。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤6)中所述的锂盐为碳酸锂、氢氧化锂中的一种或两种。

6.如权利要求1所述的固态电解质材料或如权利要求2～5任一项制备方法所制备的固态电解质材料在全固态电池中的应用。