一种三明治结构无机固体电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种三明治结构无机固体电解质及其制备方法和应用，所述三明治结构无机固体电解质由夹心固体电解质和位于夹心固体电解质两侧的外层固体电解质组成，所述夹心固体电解质的室温离子电导率＞1×

【技术实现步骤摘要】
一种三明治结构无机固体电解质及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于固体电解质领域，具体涉及一种高离子电导且界面稳定的三明治结构无机固体电解质及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]锂离子电池凭借着其能量密度高
、
能量效率高
、
循环寿命长
、
无记忆效应等优点受到研究人员的广泛关注
。
金属锂负极因其具有高达
3860mAh/g
的理论比容量以及最低的电化学势
(
‑
3.04V)
，而被认为是下一代高能量密度锂电池最有前景的阳极材料
。
相比于传统的液体电解质，固体电解质具有不易泄露
、
不易燃烧等优势，表现出更好的安全性，被认为是电解质材料的发展方向
。
金属锂负极搭配固体电解质组装得到的固态金属锂电池，不仅可以发挥金属锂负极高能量密度的优势，而且兼具固体电解质的安全性，目前受到了学术界和产业界的广泛研究
。
但是，目前广泛研究的固体电解质材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三明治结构无机固体电解质，其特征在于：所述三明治结构无机固体电解质由夹心固体电解质和位于夹心固体电解质两侧的外层固体电解质组成，所述夹心固体电解质的室温离子电导率＞1×
10
‑3S/cm
，所述三明治结构无机固体电解质的室温离子电导率＞1×
10
‑4S/cm。2.
权利要求1所述的三明治结构无机固体电解质，其中，所述夹心固体电解质的室温离子电导率大于所述外层固体电解质的室温离子电导率
。3.
权利要求1所述的三明治结构无机固体电解质，其中，所述外层固体电解质的室温离子电导率＞1×
10
‑5S/cm。4.
权利要求1所述的三明治结构无机固体电解质，其中，所述夹心固体电解质和所述外层固体电解质都是无机固体电解质，优选的，电池正极相邻侧的外层固体电解质与电池负极相邻侧的外层固体电解质可以相同或不同
。5.
权利要求1‑4任一项所述的三明治结构无机固体电解质，其中，所述夹心固体电解质和所述外层固体电解质分别压制为饼状，然后再压合在一起形成一体化的三明治结构无机固体电解质
。6.
权利要求1‑4任一项所述的三明治结构无机固体电解质，其中所述夹心固体电解质为
LISICON
型固体电解质及其衍生物，选自
Li2GeS3、Li4GeS4、Li2ZnGeS4、Li4‑
2x
Zn
x
GeS4(
其中
0≤x≤1)、Li5GaS4、Li
4+x+y
(Ge1‑
y
‑
x
Ga
x
)S4(
其中
0≤x≤0.2
，
0≤y≤1)、Li
10
GeP2S
12xy
O
x
F
y
(
其中
0≤x≤1
，
0≤y≤1)、Li
2+2x
Zn1‑
x
GeO4(
其中
0≤x≤1)、Li
3+z
X
z
Y1‑
z
O4(Y
＝
P
，
As
或
V
；
X
＝
Si
，
Ge
或
Ti
，
0≤z≤1)、Li
11
‑
x
M2‑
x
P
1+x
S
12
(M
＝
Ge
，
Sn
或
Si
，
0≤x≤2)
，例如
Li
10
GeP2S
12
；所述外层固体电解质选自卤化物型无机固体电解质及其衍生物，或硫化物型无机固体电解质及其衍生物，所述卤化物型固体电解质组成为
Li3‑
x
M1‑
x
Zr
x
X6(M
＝
Y
，
Er
或
In
；
X
＝
Cl
或
Br
，
1≧x≧0)
，所述硫化物型固体电解质组成为
xLi2S
·
(100
–
x)P2S5(
其中
x
为
50
‑
87.5)、Li6PS5X(X
＝
Cl
，
Br
或
I)
，例如
Li3PS4、Li7P3S
11
、Li6PS5Cl。7.
权利要求5所述的三明治结构无机固体电解质，其中，所述夹心固体电解质选自为
LISICON
型固体电解质及其衍生物，选自
Li2GeS3、Li4GeS4、Li2ZnGeS4、Li4‑
2x
Zn
x
GeS4(
其中
0≤x≤1)、Li5GaS4、Li
4+x+y
(Ge1‑
y
‑
x
Ga
x
)S4(
其中
0≤x≤0.2
，
0≤y≤1)、Li
10
GeP2S
12xy
O
x
F
y
(
其中
0≤x≤1
，
0≤y≤1)、Li
2+2x
Zn1...

【专利技术属性】
技术研发人员：文锐，张旭升，郭玉国，万立骏，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：