一种固态电解质及其制备方法、全固态电池技术

本发明专利技术公开了一种固态电解质及其制备方法、全固态电池，属于电化学技术领域，按摩尔比例Li2S:Li3N＝(1.00～2.34):1将粉末混合球磨，得到氮硫化物固态电解质，其化学式为Li

【技术实现步骤摘要】
一种固态电解质及其制备方法、全固态电池


[0001]本专利技术涉及电化学
，具体而言，涉及一种固态电解质及其制备方法、全固态电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池随着储能领域的迅速扩张而越来越受到业界关注。然而，面对消费电子产品和电动汽车的储能需求，锂离子电池仍存在能量密度低和安全性的问题。使用固态电解质取代传统锂离子电池中易燃有机电解质，构筑全固态电池，有望提高电池安全性能，同时可以解锁新型电极材料，如高比容量锂金属负极等，有望显著提升电池能量密度。
[0003]固态电解质是全固态电池的核心，在现有各类固态电解质中，硫化物固态电解质具有优良的锂离子电导率(1～10mS/cm)，被认为是最有前景的固态电解质之一。然而，大部分硫化物固态电解质的电化学稳定窗口较窄，特别是对锂金属负极兼容性不足，比如易跟锂金属负极发生化学反应，或者容易生长锂枝晶，影响了锂金属负极导入。因此，开发对锂负极稳定的固态电解质材料至关重要。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术中硫化物固态电解质电化学稳定窗口较窄，特别是对锂金属负极兼容性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态电解质，其特征在于，其化学式为Li
(2+x)
N
x
S
(1
‑
x)
，且其中x的取值范围为0.35～0.55。2.根据权利要求1所述的一种固态电解质，其特征在于，其中x的取值范围为0.48～0.52。3.根据权利要求1所述固态电解质，其特征在于，其X射线衍射图谱(铜靶，波长)在2θ＝28.18
±
0.50
°
、32.54
±
0.50
°
、46.97
±
0.50
°
、55.75
±
0.50
°
、58.57
±
0.50
°
的位置存在衍射峰。4.根据权利要求3所述固态电解质，其特征在于，其X射线衍射图谱中2θ＝28.18
±
0.50
°
对应的衍射峰的标准化半高宽为F
(111)
/λ，且满足F
(111)
/λ＞0.3，优选地，其中F
(111)
/λ＞0.42。5.一种根据权利要求1
‑
4任一项所述固态电解质的制备方法，其特征在于，按摩尔比例Li2S:Li3N＝(1.00～2.34):1将粉末混合球磨，得到氮硫化物固态电解质。6.根据权利要求5所述的一种固态电解质的制备方法，其特征在于，球磨过程使用的球料质量比为(1～60):1，以150～900rpm的转速混合球磨1～24小时，得到氮硫化物固态电解质。7.一种全固态电池，其特征在于，依次包括负极层、电解质层和正极层，且所述电解质层中含有如权利要求1
‑
4任一项所述固态电解质。8.根据权利要求7所述的一种全固态电池，其特征在于，所述负极层包括负极活性物质，所述负极活性物质选自金属材料、碳材料和硅材料中的一种或多种；优选地，所述金属材料选自锂金属或锂合金；优选地，所述碳材料选自天然石墨、焦炭、球状碳、人造石墨和无定形碳中的一种或多种；优选地，所述负极层不包含第一电解质材料；或所述负极层包括所述第一电解质材料，且所述负极层中第一电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏威，余鹏程，朱金龙，赵予生，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：