一种内外兼修钠超离子导体型固体电解质及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于固体电解质领域，公开了一种内外兼修钠超离子导体型固体电解质及制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种内外兼修钠超离子导体型固体电解质及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于固体电解质领域，更具体地，涉及一种内外兼修钠超离子导体型固体电解质及制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]发展高效二次电池储能器件，对于改善电力平衡
、
发展风和光可持续能源
、
推动新能源汽车发展都具有重要战略意义
。
锂离子电池具有比能量高
、
比功率高
、
自放电小
、
无记忆效应等优点，逐步进入了电动车
、
轨道交通
、
大规模储能等领域
。
然而锂离子电池并不是最理想的储能装置
。
由于锂资源稀缺，地域分布不均匀且成本高，因此锂离子电池在大规模储能领域应用存在着不可调和的矛盾
。
[0003]钠离子和锂离子同属于第一主族，具有相似的化学性质和嵌入机制，并且钠资源储量丰富，因此钠离子电池可以与锂离子电池形成互补
。
钠离子电池使用的有机电解液可燃
、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种内外兼修钠超离子导体型固体电解质，其特征在于，所述钠超离子导体型固体电解质具有式
(1)
所示的化学通式：
Na
1+x+2y+z
‑
i+j
[Zr2‑
y
‑
z
‑
h
‑
i
‑
j
AⅡy
AⅢz
AⅣh
A
Ⅴ
i
B
j
]Si
x
P3‑
x
O
12
ꢀꢀꢀ
(1)
；其中：所述
x、y、z、h、i、j
分别为对应元素所占的摩尔百分比，其中
0≤x≤3
，
0≤y≤0.5
，
0≤z≤0.5
，
0≤h≤0.5
，
0≤i≤0.5
，
0≤j≤0.5
，
0<y+z+h+i+j≤2
；
AⅡ为
Zr
位掺杂取代的
+2
价金属元素；
AⅢ为
Zr
位掺杂取代的
+3
价非镧系金属元素；
AⅣ为
Zr
位掺杂取代的
+4
价金属元素；
A
Ⅴ
为
Zr
位掺杂取代的
+5
价金属元素；
B
为
Zr
位掺杂取代的
+3
价镧系金属元素
。2.
根据权利要求1所述的内外兼修钠超离子导体型固体电解质的制备方法，其中，所述
AⅡ为
Mg、Cd、Mn、Co、Ni
和
Zn
中的至少一种；所述
AⅢ为
Al、In、Ga、Sc
和
Y
中的至少一种；所述
AⅣ为
Hf、Sn、Ge
和
Ti
中的至少一种；所述
A
Ⅴ
为
Nb、Ta、As
和
Sb
中的至少一种；所述
B
为
La、Ce、Pr、Nd、Eu、Yb
和
Lu
中的至少一种
。3.
权利要求1或2所述的内外兼修钠超离子导体型固体电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法为固相法
。4.
根据权利要求3所述的内外兼修钠超离子导体型固体电解质的制备方法，其中，所述制备方法包括如下步骤：将掺杂元素
AⅡ、AⅢ、AⅣ、A
Ⅴ
和
B
中的至少一种的前驱体
、Na
源
、P
源
、Zr
源和
Si
源混合并依次进行球磨和煅烧处理，得到所述内外兼修钠超离子导体型固体电解质的粉体
。5.
根据权利要求4所述的内外兼修钠超离子导体型固体电解质的制备方法，其中，掺杂元素
AⅡ的前驱体为
ZnO、MgO、CdO、MnO、CoO
和
NiO
中的至少一种；掺杂元素
AⅢ的前驱体为
Al2O3、In2O3、Ga2O3、Sc2O3和
Y2O3中的至少一种；掺杂元素
AⅣ的前驱体为
HfO2、SnO2、GeO2、TiO2中的至少一种；掺杂元素
A
Ⅴ
的前驱体为
Nb2O5、Ta2O5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李榅凯，刘国刚，朱峰，孙亚青，董海书，宗磊，邹广才，原诚寅，
申请(专利权)人：北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：