固态电解质及其制备方法、电池、终端技术

本公开提供了一种固态电解质及其制备方法、电池、终端。所述方法包括：将金属的碳酸矾酸盐和所述金属的盐试剂进行混合，对所得的混合物进行加热处理，使得金属的盐试剂发生熔融，熔融后的试剂解离出金属阳离子，解离出的金属阳离子与金属的碳酸矾酸盐晶格表面的金属阳离子发生置换或者成为间隙离子，在对加热处理后的混合物进行降温处理后，利用降温处理后的混合物制得固态电解质，通过上述的置换过程，增大了固态电解质中的金属阳离子的浓度，促进了通过金属的碳酸矾酸盐晶格表面的空位进行金属离子传输，提高了固态电解质的离子电导率和其他电化学性能。同时，该新方案具有工艺简单等特点，可以用于大规模生产。可以用于大规模生产。可以用于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
固态电解质及其制备方法、电池、终端


[0001]本公开涉及壳体制造
，尤其涉及一种固态电解质及其制备方法、电池、终端。

技术介绍

[0002]一些电池使用有机液态电解质，然而有机液态电解质具有一定的挥发性，在受热或者满足一定的条件下会发生燃烧或者爆炸，有机液态电解质还存在泄露风险，因此使用由有机液态电解质制作的电池存在安全隐患。
[0003]为解决上述技术问题，相关技术中使用固态电解质制作电池。然而现有的固态电解质的离子导电率较低，由其制作的电池的导电性能较差。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种改进的固态电解质及其制备方法、电池、终端。
[0005]本公开的一个方面提供了一种制备固态电解质的方法，所述方法包括：
[0006]将金属的碳酸矾酸盐和所述金属的盐试剂进行混合；
[0007]对所得的混合物进行加热处理，所述加热处理的温度大于或等于所述金属的盐试剂的熔点，所述温度小于所述金属的盐试剂的分解温度，并且所述温度小于所述金属的碳酸钒酸盐的熔点；
[0008]在对加热处理后的混合物进行降温处理后，利用降温处理后的混合物制得固态电解质。
[0009]可选地，所述金属的碳酸矾酸盐的分子式为A
x
[V
y
O
z
(CO3)]，其中，所述A为金属离子，所述x、所述y和所述z均为正整数；
[0010]所述A
x
[V
y
O
z
(CO3)]包括以下至少一种：Li7[V
15
O
36
(CO3)]、Na7[V
15
O
36
(CO3)]。
[0011]可选地，所述金属的盐试剂包括以下至少一项：锂盐、钠盐。
[0012]可选地，所述锂盐包括以下至少一项：LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiTFSI、LiBF4、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiCF3SO3、LiC4BO8、LiOCH(CH3)2、LiClO4的衍生物、LiPF6的衍生物、LiAsF6的衍生物、LiTFSI的衍生物、LiBF4的衍生物、LiN(SO2CF3)2的衍生物、LiC(SO2CF3)3的衍生物、LiCF3SO3的衍生物、LiC4BO8的衍生物、LiOCH(CH3)2的衍生物。
[0013]可选地，所述钠盐包括以下至少一项:Na2SO4、NaHSO4、NaNO3、Na3PO4、NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaNO2、NaClO4、NaF、NaBr、NaI、NaPF6、NaAsF6、NaTFSI、NaBF4、Na2SO4的衍生物、NaHSO4的衍生物、NaNO3的衍生物、Na3PO4的衍生物、NaCl的衍生物、Na2CO3的衍生物、NaHCO3的衍生物、Na2SO3的衍生物、NaNO2的衍生物、NaClO4的衍生物、NaF的衍生物、NaBr的衍生物、NaI的衍生物、NaPF6的衍生物、NaAsF6的衍生物、NaTFSI的衍生物、NaBF4的衍生物。
[0014]可选地，所述利用降温处理后的混合物制得固态电解质，包括：
[0015]向所述降温处理后的混合物中加入添加剂；
[0016]对加入了所述添加剂的混合物进行成型处理，制得所述固态电解质。
[0017]可选地，所述对加入了所述添加剂的混合物进行成型处理，包括以下任一项：
[0018]采用擀膜工艺，对加入了所述添加剂的混合物进行成型处理；
[0019]采用压片工艺，对加入了所述添加剂的混合物进行成型处理；
[0020]采用溶液浇铸工艺，对加入了所述添加剂的混合物进行成型处理。
[0021]可选地，所述添加剂包括以下至少一项：粘结剂、无机填料。
[0022]可选地，在加入了所述添加剂的混合物中，所述金属的碳酸钒酸盐的质量分数范围是40％-75％，所述金属的盐试剂的质量分数范围是1％-40％，所述添加剂的质量分数范围是1％-5％。
[0023]本公开的另一个方面提供了一种固态电解质，所述固态电解质是上述方面所述的方法制得的。
[0024]本公开的另一个方面提供了一种电池，包括上述方面所述的固态电解质。
[0025]本公开的另一个方面提供了一种终端，包括上述方面所述的电池。
[0026]本公开实施例提供了一种制备固态电解质的新方法，对金属的碳酸矾酸盐和该金属的盐试剂的混合物进行加热处理，使得金属的盐试剂发生熔融，熔融后的试剂解离出金属阳离子，解离出的金属阳离子与金属的碳酸矾酸盐晶格表面的金属阳离子发生置换或者成为间隙离子，在对加热处理后的混合物进行降温处理后，利用降温处理后的混合物制得固态电解质，通过上述的置换过程，增大了固态电解质中的金属阳离子的浓度，促进了通过金属的碳酸矾酸盐晶格表面的空位进行金属离子传输，提高了固态电解质的离子电导率和其他电化学性能。同时，该新方案具有工艺简单等特点，可以用于大规模生产。
附图说明
[0027]图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的制备固态电解质的方法的流程图。
具体实施方式
[0028]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0029]在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0030]在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语
“
和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0031]本公开实施例还提供了一种制备固态电解质的方法。图1所示为本公开根据一示例性实施例示出的制备固态电解质的方法的流程图，该方法包括步骤101至步骤103。
[0032]在步骤101中，将金属的碳酸矾酸盐和所述金属的盐试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备固态电解质的方法，其特征在于，所述方法包括：将金属的碳酸矾酸盐和所述金属的盐试剂进行混合；对所得的混合物进行加热处理，所述加热处理的温度大于或等于所述金属的盐试剂的熔点，所述温度小于所述金属的盐试剂的分解温度，并且所述温度小于所述金属的碳酸钒酸盐的熔点；在对加热处理后的混合物进行降温处理后，利用降温处理后的混合物制得固态电解质。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属的碳酸矾酸盐的分子式为A
x
[V
y
O
z
(CO3)]，其中，所述A为金属离子，所述x、所述y和所述z均为正整数；所述A
x
[V
y
O
z
(CO3)]包括以下至少一种：Li7[V
15
O
36
(CO3)]、Na7[V
15
O
36
(CO3)]。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属的盐试剂包括以下至少一项：锂盐、钠盐。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述锂盐包括以下至少一项：LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiTFSI、LiBF4、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiCF3SO3、LiC4BO8、LiOCH(CH3)2、LiClO4的衍生物、LiPF6的衍生物、LiAsF6的衍生物、LiTFSI的衍生物、LiBF4的衍生物、LiN(SO2CF3)2的衍生物、LiC(SO2CF3)3的衍生物、LiCF3SO3的衍生物、LiC4BO8的衍生物、LiOCH(CH3)2的衍生物。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钠盐包括以下至少一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁相霏，
申请(专利权)人：北京小米移动软件有限公司，
类型：发明
国别省市：