一种可传导锂离子的超疏水材料及其制备方法及应用技术

技术编号:28211056 阅读:28 留言:0更新日期:2021-04-24 14:47
本发明专利技术涉及一种可传导锂离子的超疏水材料及其制备方法及应用,超疏水材料包括:由低表面能材料包覆的锂离子导体纳米材料;锂离子导体纳米材料为纳米颗粒,颗粒尺寸为10nm

【技术实现步骤摘要】
一种可传导锂离子的超疏水材料及其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及材料
,尤其涉及一种可传导锂离子的超疏水材料及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着消费电子、交通运输、可穿戴/医疗电子设备、大规模储能等领域的飞速发展,人类对高能量/功率密度的锂离子电池的需求日益迫切。与此同时,高安全性、长循环寿命、快速充电/放电功能、低成本以及在高温/低温下的良好性能等性能也被认为是锂离子电池的重要指标。因而,作为传统液态锂离子电池的替代或补充,固态电解质的全固态电池给锂离子电池领域带来了革新。
[0003]固态电解质主要包含聚合物、氧化物和硫化物三大类。其中,硫化物电解质由于其接近电解液的锂离子电导率和易于加工的力学性质,被认为是最有应用潜力的固态电解质材料。但是,硫化物固态电解质目前还面临空气稳定性差、电化学稳定性较差等材料层面的问题,与正/负极的兼容性等界面层面的挑战,以及电极层/电解质层/电池的制备、固态电池失效分析等电池层面的难点。其中,含有P元素的硫化物电解质对空气中的水分极其敏感,反应产生H2S有毒气体;与此同时,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可传导锂离子的超疏水材料,其特征在于,所述超疏水材料包括:由低表面能材料包覆的锂离子导体纳米材料;所述锂离子导体纳米材料包括:NASICON型氧化物固态电解质、LISICON型氧化物电解质、Garnet型氧化物固态电解质、Perovskite型氧化物固态电解质、Anti

perovskite型氧化物固态电解质、Thio

LISICON型硫化物固态电解质、Li
11

x
M2‑
x
P
1+x
S
12
型硫化物固态电解质,其中M为Ge、Sn、Si中的至少一种,0≤x≤1、硫银锗矿型硫化物固态电解质及卤化物固态电解质中的至少一种;所述锂离子导体纳米材料为纳米颗粒,颗粒尺寸为10nm

200nm;所述低表面能材料包括聚硅氧烷、含氟聚硅氧烷、十八烷基磷酸、硬脂酸中的任一种或几种;所述低表面能材料在所述锂离子导体纳米材料外包覆形成包覆层,所述低表面能材料与所述锂离子导体纳米材料的质量比为0.01

10;所述超疏水材料具有微纳米的粗糙结构,均方根粗糙度大于30nm,以及低表面能小于30mJ/m2;所述超疏水材料的水的静态接触角大于150
°
并且,所述超疏水材料具有小于10
°
的滚动角。2.根据权利要求1所述的可传导锂离子的超疏水材料,其特征在于,所述NASICON型氧化物固态电解质包括:Li
1.4
Al
0.4
Ti
1.6
(PO4)3或Li
1.5
Al
0.5
Ge
1.5
(PO4)3;所述LISICON型氧化物电解质包括:γ

Li3PO4;所述Garnet型氧化物固态电解质包括:Li7La3Zr2O
12
或Li5La3Ta2O
12
;所述Perovskite型氧化物固态电解质包括:Li
0.5
La
0.5
TiO3;所述Anti

perovskite型氧化物固态电解质包括:Li3OCl;所述Thio

LISICON型硫化物固态电解质包括:(100

x)Li2S

xP2S5,0<x<100,或Li4‑
x
Ge1‑
x
P
x
S4,0<x<1,或Li4SnS4;所述Li
11

x
M2‑
x
P
1+x
S
12
型硫化物固态电解质包括:Li
10
GeP2S
12
或Li
10
SnP2S
12
或Li
9.54
Si

【专利技术属性】
技术研发人员:吴凡许洁茹李泓
申请(专利权)人:天目湖先进储能技术研究院有限公司中国科学院物理研究所
类型:发明
国别省市:

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