【技术实现步骤摘要】
硫化物固态电解质材料及其原料的气相合成方法及应用
本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种硫化物固态电解质材料及其原料的气相合成方法及应用。
技术介绍
传统的使用液态电解液和碳负极的锂离子电池由于在能量密度方面面临着350Wh/kg的上限“瓶颈”，并且存在着自燃起火爆炸等安全隐患，已经无法满足电动汽车和储能电网等领域对电池能量密度和安全性能等指标的高要求。而固态电解质相比液态电解质，具备高热稳定性和致密性，因此采用固态电解质替代液态电解质和隔膜组装全固态电池，在安全性方面将得到极大的提升。同时全固态电池可采用金属锂作为负极，使得在相同正极体系下电池能量密度有望提升40％-50％。全固态电池按照所使用的固态电解质为分类依据，主要发展路线有聚合物、氧化物、硫化物全固态电池。其中硫化物电解质以其媲美甚至超越液态电解质的高离子电导率(如Li10GeP2S12和Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3室温锂离子电导率分别达到了12mS/cm和25mS/cm)，和优良的机械延展性(室温冷压即可组装电池)，成为全固态...
【技术保护点】
1.一种硫化物固态电解质材料的气相合成方法，其特征在于，所述方法包括：/n将Li源，M源按所需比例称量后进行混合，并将混合后的原料放入加热炉中；所述Li源包括Li
【技术特征摘要】
1.一种硫化物固态电解质材料的气相合成方法，其特征在于，所述方法包括：
将Li源，M源按所需比例称量后进行混合，并将混合后的原料放入加热炉中；所述Li源包括Li2CO3、Li2O、Li2S、LiOH、LiCl、醋酸锂、硫酸锂、硝酸锂或金属锂中的至少一种；所述M源为M元素的单质、氧化物、硫化物中的至少一种，其中，M元素选自元素周期表中的第3周期至第6周期中的第4、5、6、13、14、15族元素中的至少一种；
将S源加入硫源气体发生装置中；所述S源包括含S的气体、含硫有机化合物、多硫化物、硫酸盐或金属硫化物中的一种或几种；
按照载气发生装置、气体流量计、硫源气体发生装置、加热炉、尾气处理装置顺序连接，组成气相合成装置；
利用载气携带含S源的气体，以设定通气速率对加热炉进行一定时长的洗气；
洗气结束后，在以设定通气速率通入含S源的气体的环境下，将加热炉以设定的升温速率升温至200℃-800℃，保温设定时长后，再降温至室温；
降温后取出加热炉中的物质即为硫化物固态电解质。
2.根据权利要求1所述的硫化物固态电解质材料的气相合成方法，其特征在于，所述M元素具体包括：Sn、Sb、As、P、Si、Ge、Bi中的至少一种；所述M源具体包括：Sn源、Sb源、As源、P源中的至少一种；所述Sn源包括：Sn单质、SnO2、SnS2、SnCl4及其水合物中的至少一种；所述Sb源包括：Sb单质、Sb2O5、Sb2O3、Sb2S5、Sb2S3中的至少一种；所述As源包括：As单质、As2O5、As2O3、As2S5、As2S3中的至少一种；所述P源包括：P单质、P2S3、P2S5、P2O5中的至少一种；Si源包括Si单质、SiO、SiO2、SiS2、SiCl4及其水合物中的至少一种；Ge源包括Ge单质、GeO2、GeS、GeS2、GeCl4及其水合物中的至少一种；Bi源包括Bi单质、Bi2O3、Bi2S3、Bi(OH)3中的至少一种；
所述含S的气体包括：硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、含硫天然气、硫蒸气、二硫化碳蒸汽中的至少一种；
所述含硫有机化合物包括：甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚、噻吩、乙硫醇、乙硫醚、甲乙硫醚、硫脲中的至少一种；
所述载气包括N2、CO2、Ar气中的任一种。
3.根据权利要求1所述的硫化物固态电解质材料的气相合成方法，其特征在于，所述混合的方式具体包括研钵研磨或机械混合；
所述研钵研磨的研磨时间为10min-120min；
所述机械混合包括采用辊磨机、球磨机、喷磨机进行机械混合，混合时间1小时-8小时。
4.根据权利要求1所述的硫化物固态电解质材料的气相合成方法，其特征在于，所述一定时长为10min-...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴凡，卢普顺，李泓，
申请(专利权)人：天目湖先进储能技术研究院有限公司，长三角物理研究中心有限公司，中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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