一种新型纳米固态电解质的合成及复合固态电解质的制备方法技术

本发明专利技术属于固态锂离子电池技术领域，具体涉及一种新型纳米固态电解质的合成及复合固态电解质的制备方法，选用Li2S、卤化锂、P4S6三种无机物通过溶胶凝胶法制备硫化物电解质的前驱体，再在惰性气体环境下磁力搅拌固相合成纳米级别的硫化物电解质。先将制得的硫化物电解质、PVP加入到聚合物离子导体的合成过程中，再将此复合电解质均匀涂覆于锂离子电池极片上烘干得复合固态电解质。采用此方法合成制备的固态电解质不仅可以和极片形成紧密的接触，有效地降低界面阻抗，提高离子电导率；将纳米硫化物电解质加入其中还能提供电解质足够的强度，不会被锂枝晶穿透，而具有更高的离子导电率、更好的安全性能、更优异的循环寿命和倍率性能。率性能。率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型纳米固态电解质的合成及复合固态电解质的制备方法


[0001]本专利技术属于固态锂离子电池
，具体涉及一种新型纳米固态电解质的合成及复合固态电解质的制备方法。

技术介绍

[0002]目前规模化应用的锂离子电池都是以液态的碳酸酯类有机溶剂和锂盐作为锂离子的传输介质，以液态电解质作为锂电池的传输媒介的好处是离子导电率较高，能够满足电池大倍率充放电和长循环的要求；但是与此同时，这些碳酸酯类溶剂都是可燃物，当锂电池内部出现短路有点火花出现时极易引燃电解液，从而给电池带来很大的安全隐患。为了解决电解液带来的安全问题，固态电解质的研究应用逐渐进入大家的视野。固态电解质是解决锂离子电池安全问题最有前景的方案之一，固态电解质替换掉传统锂电池中的隔膜和电解液，电池内部不易燃烧，安全就得以保证。固态电解质包括无机电解质、凝胶聚合物电解质和有机无机复合电解质。无机固态电解质具有较高的电导率(≥10
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3S/cm)，电导活化能低(E≤0.5eV)，耐高温性能好；但是这类材料脆性大，不易加工，与电极活性物质的界面阻抗大成为了该类材料应用的障本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型纳米固态电解质的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)硫化物前驱体的制备先用挥发性有机溶剂分别溶解Li2S、卤化锂、P4S6，再在20℃～30℃温度条件下分别将Li2S、卤化锂、P4S6搅拌至完全溶解无沉淀后，得到Li2S溶液、卤化锂溶液、P4S6溶液；将Li2S溶液、卤化锂溶液、P4S6溶液加入到容器中混合并利用磁力棒开始搅拌混合，转速为100～150r/min；向容器中通入纯度99.999％以上的氮气或氩气，使反应处于惰性气氛中后，开始对混合溶液进行加热，温度控制在70℃～78℃之间，同时容器设排气孔，使惰性气体和挥发的有机溶剂排出。待容器中的有机溶剂挥发完成之后，得到硫化物的前驱体粉末；(2)硫化物电解质的合成将上述容器封口，内部仍为惰性气氛，磁力搅拌转速提高至200～250r/min，同时，使反应温度处于200～300℃，反应5～10h，使反应物缓慢生长到纳米级，并保证晶型完整；反应完成后停止加热，待冷却至室温之后，得到纳米硫化物电解质。2.如权利要求1所述的一种新型纳米固态电解质的合成方法，其特征在于，新型纳米固态电解质的整个合成环境要求水分含量≤10ppm。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩乃旺，郭鑫，张仁柏，娄忠良，刘昊，郁星星，
申请(专利权)人：天能帅福得能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：