锂离子-电子混合导体材料、制备方法及其应用技术

本公开提供了一种锂离子

【技术实现步骤摘要】
锂离子
‑
电子混合导体材料、制备方法及其应用


[0001]本公开涉及全固态电池
，尤其涉及固态锂离子电池，具体地，涉及一种锂离子
‑
电子混合导体材料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]全固态电池可以实现高能量密度和安全性的统一，是当前新型动力电池的发展前沿。利用不可燃的固态电解质取代传统有机电解质可以从根源上避免电池的安全问题。目前，氧化物固态电解质具有高的锂离子电导率和高的电化学稳定性，在当前全固态电池技术路线中表现出良好的应用潜力。然而，由于其电极本征离子电子传导能力较低，且与电极界面接触较差，氧化物基固态电池电极表现出大的界面阻抗，严重影响了电池的循环和功率密度，限制了氧化物固态电解质的实际应用。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本公开提供了一种锂离子
‑
电子混合导体材料、制备方法及其应用，以期至少部分地解决上述提及的技术问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本公开提供的技术方案如下：
[0005]作为本公开的一个方面，提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子
‑
电子混合导体材料的制备方法，包括：将氧化还原活性金属元素(TMs)掺杂在具有锂离子电导率的电解质(SSE)阳离子晶格位点中，得到锂离子
‑
电子混合导体材料；其中，所述电解质，能够提供阳离子晶格位点；所述氧化还原活性金属元素，用于改变所述电解质的电子结构。2.根据权利要求1所述的方法，包括，将变价金属元素化合物、锂盐以及所述电解质中所需其它元素对应化合物，加入到溶剂中，在机械作用下混合均匀，获得混合导体前驱体；对所述混合导体前驱体进行压片，在惰性气体氛围下进行热处理，得到所述锂离子
‑
电子混合导体材料；其中，所述锂盐添加过量1
‑
50wt％，以补充所述前驱体进行所述烧结反应时的损失。3.根据权利要求2所述的方法，其中，按照所需锂离子
‑
电子混合导体材料中各个元素的比例，将所述变价金属元素化合物、所述锂盐以及所述电解质中所需其它元素对应化合物进行混合。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述变价金属化合物包含所述氧化还原活性金属元素对应的氧化物，碳酸盐，硝酸盐以及醋酸盐中的至少一种；所述锂盐包括碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂以及柠檬酸锂中的至少一种；所述溶剂包括有机溶剂，水中的至少一种；优选地，所述压片的压力为1
‑
300MPa；所述烧结过程的升温速率为1
‑
1000K/s，烧结温度为500
‑
2000K，烧结时间为1
‑
1000s。5.一种采用如权利要求1～4中任意一项所述的方法制得的锂离子
‑
电子混合导体，包括：电解质基体元素；以及氧化还原金属元素；其中，所述电解质基体包括石榴石氧化物型电解质，钙钛矿氧化物型电解质、钠超离子导体(NASICON)型电解质中的任意一种；所述氧化还原金属元素包括过渡金属元素，部分镧系元素中的任意一种；所述氧化还原金属元素以固溶体的形式存在于所述电解质中某些阳离子晶格位点上，表现出单相结构。6.根据权利要求5所述的锂离子
‑
电子混合导体，其中，具有所述石榴石氧化物型电解质结构的锂离子
‑
电子混合导体的分子式为TMs
x
Li
y
A
z
B
m
O
n
；其中，TMs为过渡金属元素，部分镧系元素中的至少一种，A为部分镧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成威，孔祥坤，靳宗梓，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：