一种锂镧锆氧基固态电解质及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种锂镧锆氧基固态电解质及其制备方法与应用，所述制备方法包括步骤：将锂源、镧源、锆源加入水中，混合后得到第一混合溶液；或，将锂源、镧源、锆源、掺杂金属源加入水中，混合后得到第一混合溶液；向第一混合溶液中加入分散剂和碳量子点，进行搅拌后得到第二混合溶液；将第二混合溶液与沉淀剂进行混合，共沉淀后进行干燥，得到共沉淀前驱体；将共沉淀前驱体进行烧结，得到所述锂镧锆氧基固态电解质。本发明专利技术中以碳量子点作为形核位点以及形貌调节剂采用一步混锂法，制备出多孔片状二维锂镧锆氧基固态电解质。本发明专利技术提供的制备方法在维持锂镧锆氧基固态电解质片状形貌优势的同时得到较大的比表面积，有效提升复合固态电解质的电导率。解质的电导率。解质的电导率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂镧锆氧基固态电解质及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及固态锂电池领域，尤其涉及一种锂镧锆氧基固态电解质及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]锂镧锆氧基(LLZO)固态电解质粉体常常被用作填料与聚合物电解质复合以制备具有良好电化学性能及力学性能的复合固态电解质(CSEs)材料。其常见的粉体制备方法包括固相球磨法、液相溶胶凝胶法以及共沉淀法等，其中液相法由于可以实现离子层面的元素共混所以得到的前驱体的活性往往更高，烧结所需温度更低，得到的颗粒尺寸也更小，但上述各方法制备得到的锂镧锆氧基电解质颗粒往往呈现球状形貌(零维)。近年来，大量的研究工作已经证实，复合固态电解质的离子电导率与活性填料所提供的有效比表面积成正比，由于两相界面处的离子交换行为以及大量缺陷的存在，界面处具有更高的可传导锂离子浓度以及更低的离子迁移能，故而电解质内部的锂离子更倾向于通过该界面进行传导。零维的球状填料往往很难提供连续的离子传输通道，而且球状填料的尺寸减小对离子电导率的提升以及锂枝晶抑制能力的增强存在相互矛盾的效果。在相同填料复合比例之下，填料颗粒尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂镧锆氧基固态电解质的制备方法，其特征在于，包括步骤：将锂源、镧源、锆源加入水中，混合后，得到第一混合溶液；或，将锂源、镧源、锆源、掺杂金属源加入水中，混合后，得到第一混合溶液；向所述第一混合溶液中加入分散剂和碳量子点，进行搅拌后，得到第二混合溶液；将所述第二混合溶液与沉淀剂进行混合，共沉淀后进行干燥，得到共沉淀前驱体；将所述共沉淀前驱体进行烧结，得到所述锂镧锆氧基固态电解质。2.根据权利要求1所述的锂镧锆氧基固态电解质的制备方法，其特征在于，所述锂源选自硝酸锂、氢氧化锂中的至少一种；和/或，所述镧源选自硝酸镧、氯化镧中的至少一种；和/或，所述锆源选自硝酸氧锆、氯化氧锆中的至少一种；和/或，所述掺杂金属源中的金属选自铝、钙、铁、铌、钛、锑、镁、锌、镓、钽中的至少一种。3.根据权利要求1所述的锂镧锆氧基固态电解质的制备方法，其特征在于，所述分散剂选自乙二醇、聚乙二醇中的至少一种；和/或，所述沉淀剂选自氨水、氢氧化锂中的一种。4.根据权利要求1所述的锂镧锆氧基固态电解质的制备方法，其特征在于，所述分散剂与所述第一混合溶液中的金属阳离子的摩尔比为(1～2):1。5.根据权利要求1所述的锂镧锆氧基固态电解质的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：慈立杰，郭艺璇，程俊，李德平，曾振，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：