一种含有离子传输界面的材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种含有离子传输界面的材料、制备方法及其应用，所述材料为硅和/或者硅的合金材料；所述材料表面具有有离子传导能力的包含Li

【技术实现步骤摘要】
一种含有离子传输界面的材料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种含有离子传输界面的材料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]固态电池由于采用不可燃固态电解质材料以及兼容更多高能量密度的正负极材料，有望实现更高的安全性以及更高的能量密度。负极材料的活性与容量对固态电池的能量密度的提升起重要作用。其中，常用的固态电解质材料如硫化物固态电解质由于电化学窗口较窄，容易发生氧化还原反应，在固态电池测试过程中与负极材料存在界面阻抗大、易产生锂枝晶致使电池短路等瓶颈问题，因此，构建稳定的固态电池电解质与负极的界面是实现高性能全固态电池的关键。
[0003]硅是极其出色的负极材料之一。但是，硅负极还面临以下问题：
[0004]1、锂离子扩散系数低，不利于电池充放电过程中锂离子的有效传输；
[0005]2、硅负极在嵌锂过程会发生巨大的体积膨胀，致使电池性能衰减；
[0006]3、硅及其锂化产物与硫化物电解质材料之间化学兼容性较差，容易在界面发生副反应，导致硅活性材料的离子/电子传导过程进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有离子传输界面的材料，其特征在于，材料为硅和/或者硅的合金材料；所述材料表面具有有离子传导能力的包含Li
x
MS
y
在内的无定型的界面层；其中，0≤x≤6，0≤y≤4；M＝Si、Sn、Ge、Al、Ga、In、Zn、Cu、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Mn中的一种或者数种。2.根据权利要求1所述的一种含有离子传输界面的材料，其特征在于，所述包含Li
x
MS
y
在内的无定型的界面层与硅和/或者硅的合金材料之间通过化学键、外延生长沉积的相互作用进行接触。3.根据权利要求1所述的一种含有离子传输界面的材料，其特征在于，所述硅的合金材料为SiM`
k
；其中，M`＝Al、Cr、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg、Sn、C、Fe、Co、Ni、Ti中的一种或者多种；0≤k≤3。4.一种含有离子传输界面的材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1
‑
3任一项所述的一种含有离子传输界面的材料，包括：采用原位合成方法在硅和/或者硅的合金材料表面化学反应形成界面层。5.根据权利要求4所述的一种含有离子传输界面的材料的制备方法，其特征在于，包括：硅和/或者硅的合金材料表面在包含至少一种金属氯化物的溶液浸泡过程中进行化学反应产生表面富氯结构；随后材料表面的富氯结构经过硫化反应在表面原位沉积纳米级的硫化产物，形成具有离子传导能力的包含有Li
x
MS
y
在内的无定型的界面层。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁剑文，李晓娜，赵昌泰，肖必威，孙学良，
申请(专利权)人：有研广东新材料技术研究院，
类型：发明
国别省市：