【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全固体电池，具体涉及一种硫化物固体电解质及其制备方法。
技术介绍
1、全固体电池由于其具有难燃性的固体电解质层，使其具有容易简化电池安全系统优点。目前基于硫化物固体电解质的全固态电池受到广泛关注，硫化物固体电解质具有高离子电导率，低压实密度、高燃点以及易加工的特点。
2、硫化物固体电解质合成主要有两种方法，一种是液相法，将固体电解质原材料置于有机溶剂中进行混合，混合结束后将溶剂去除并进行高温热处理，得到固体电解质材料。溶剂处理过程中需要经过真空干燥过程，使得该方案难以大批量制备。另一种固相法可以大规模混合固体电解质的原料，但是制备工艺复杂，混合时间长。
3、专利cn113437357a提出了一种硫化物固体电解质批量化方案，即在装有硫化物固体电解质原料的混合料仓中通过100-900℃的干燥空气或惰性气体，通过加热的气流对粉体进行热处理，可以免去烧结的热处理过程。但是从该方案的xrd结果中可以发现，所烧结的硫化物固体电解质中含有li2s原料峰。
4、此外，绝大部分的硫化物固体电解质制备在经过混合过程后需要经过热处理后方可得到，在热处理过程中，原料分解产生单质硫，在非密闭烧结环境中，单质硫将挥发，从而导致制备的硫化物固体电解质存在较多的硫缺陷。并且单质硫的挥发使得合成原料中配比失衡，合成的硫化物固体电解质存在原料峰。
5、专利cn107112586a中指出对于硫化物材料，若温度升高，则容易产生硫缺陷。如在烧制时使用硫化氢气体的情况下，由于烧制时硫化氢分解而生成的硫气体，能够
6、专利文献日本特开201880095公报报道了一种硫化物固体电解质的制造方法，将至少包含li2s、p2s5的电解质原料和单质硫投入到容器中，经过非晶化工序后进行热处理，可以得到低硫缺陷的硫化物固体电解质。但是非晶化过程非常繁琐，难以批量化制备。
7、因此，现有技术仍有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种硫化物固体电解质及其制备方法，旨在解决现有低硫缺陷的硫化物固体电解质难以批量化制备的问题。
2、本专利技术的第一方面，提供一种硫化物固体电解质的制备方法，其中，包括：
3、步骤a、将硫化物固体电解质原料放至球磨罐内，加入溶剂后进行球磨处理，然后进行球料分离，获得物料；
4、步骤b、将所述物料进行减压抽滤处理，得到前驱体1；
5、步骤c、采用温度为80-200℃的惰性气体对所述前驱体1进行热处理，得到前驱体2；
6、步骤d、采用温度为220-700℃的惰性气体与硫蒸汽的混合气体对所述前驱体2进行热处理，得到硫化物固体电解质。
7、可选地，所述步骤a中，所述溶剂选自醇类溶剂、胺类溶剂、酯类溶剂、醛类溶剂、酮类溶剂、芳香烃类溶剂、醚类溶剂、脂肪族烃溶剂、酯环族烃溶剂中的一种。
8、可选地，所述步骤c中，所述惰性气体的气压为0.05-0.8mpa。
9、可选地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气、氮气中的一种。
10、可选地，所述步骤c中，所述惰性气体的温度为120-150℃。
11、可选地，所述步骤c中，所述热处理的时间为10-120min。
12、可选地，所述步骤d中，所述惰性气体与硫蒸汽的混合气体的气压为0.05-0.8mpa。
13、可选地，所述步骤d中，所述惰性气体与硫蒸汽的混合气体中硫蒸汽体积占比为0.01-5％。
14、可选地，所述步骤d中，所述惰性气体与硫蒸汽的混合气体的温度为300-600℃，所述热处理的时间为2-4h。
15、可选地，所述硫化物固体电解质为li3ps4、li10gep2s12、li7p3s11、li4sns4、li9.54si1.74p1.44s11.7cl0.3、li3.85sn0.85sb0.15s4、li3.8sn0.8as0.2s4、li3.25ge0.25p0.75s4、li4sn0.9si0.1s4、li10snp2s12、li7geps8、li3.25p0.95s4、li11si2ps12、li7p2s8i、95(0.8li2s·0.2p2s5)·5lii、75li2s·21p2s5·4p2o5、33(0.7b2s3·0.3p2s5)·67li2s、70li2s·29p2s5·1p2o5、li6.8si0.8as0.2s5i、li9.54[si1-δmδ]1.74p1.44s11.1br0.3o0.6、li(7-a)ps(6-a)xa中的至少一种；
16、所述li9.54[si1-δmδ]1.74p1.44s11.1br0.3o0.6中，m＝ge，sn；0≤δ≤1；
17、所述li(7-a)ps(6-a)xa中，0.5≤a≤1.75，x为卤素元素中的至少一种。
18、本专利技术的第二方面，提供一种硫化物固体电解质，所述硫化物固体电解质采用本专利技术如上所述的硫化物固体电解质的制备方法制备得到。
19、有益效果：本专利技术将硫化物固体电解质原料进行球磨处理后，进行球料分离得到物料，采用减压抽滤处理以除去物料中的大部分溶剂，得到前驱体1。采用高温惰性气体对所述前驱体1进行热处理以除去前驱体1中残留的溶剂。采用高温的惰性气体与硫蒸汽的混合气体对所述前驱体2进行热处理，从而制备得到高纯度的硫化物固体电解质。该方案简化了硫化物固体电解质合成工序，可以大规模制备。
20、本专利技术具有以下技术优势：
21、(1)本专利技术简化了硫化物固体电解质液相合成过程需要将溶剂进行真空干燥处理的过程，本专利技术经过高温惰性气体处理，可以在硫化物固体电解质结晶温度前将溶剂进行去除，从而得到前驱体2。
22、(2)本专利技术采用惰性气体与硫蒸汽的混合气体处理前驱体2，无需额外的烧结炉处理过程，即可得到硫化物固体电解质。
23、(3)本专利技术采用惰性气体与硫蒸汽的混合气体对前驱体2进行热处理，可以提高前驱体2附近的硫分压，从而降低合成的硫化物固体电解质中的硫缺陷，得到高纯度的硫化物固体电解质。
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1.一种硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述溶剂选自醇类溶剂、胺类溶剂、酯类溶剂、醛类溶剂、酮类溶剂、芳香烃类溶剂、醚类溶剂、脂肪族烃溶剂、酯环族烃溶剂中的一种。
3.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，所述惰性气体的气压为0.05-0.8MPa；
4.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，所述惰性气体的温度为120-150℃。
5.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，所述热处理的时间为10-120min。
6.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤D中，所述惰性气体与硫蒸汽的混合气体的气压为0.05-0.8MPa。
7.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤D中，所述惰性气体与硫蒸汽的混合气体中硫蒸汽体积占比为0.01-5％。
8.根
9.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质，其特征在于，所述硫化物固体电解质为Li3PS4、Li10GeP2S12、Li7P3S11、Li4SnS4、Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、Li3.85Sn0.85Sb0.15S4、Li3.8Sn0.8As0.2S4、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li4Sn0.9Si0.1S4、Li10SnP2S12、Li7GePS8、Li3.25P0.95S4、Li11Si2PS12、Li7P2S8I、95(0.8Li2S·0.2P2S5)·5LiI、75Li2S·21P2S5·4P2O5、33(0.7B2S3·0.3P2S5)·67Li2S、70Li2S·29P2S5·1P2O5、Li6.8Si0.8As0.2S5I、Li9.54[Si1-δMδ]1.74P1.44S11.1Br0.3O0.6、Li(7-a)PS(6-a)Xa中的至少一种；
10.一种硫化物固体电解质，其特征在于，所述硫化物固体电解质采用权利要求1-9任一项所述的硫化物固体电解质的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述溶剂选自醇类溶剂、胺类溶剂、酯类溶剂、醛类溶剂、酮类溶剂、芳香烃类溶剂、醚类溶剂、脂肪族烃溶剂、酯环族烃溶剂中的一种。
3.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，所述惰性气体的气压为0.05-0.8mpa；
4.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，所述惰性气体的温度为120-150℃。
5.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，所述热处理的时间为10-120min。
6.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤d中，所述惰性气体与硫蒸汽的混合气体的气压为0.05-0.8mpa。
7.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步骤d中，所述惰性气体与硫蒸汽的混合气体中硫蒸汽体积占比为0.01-5％。
8.根据权利要求1所述的硫化物固体电解质的制备方法，其特征在于，所述步...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟林，罗明，肖维东，陈梓鸿，邱红燕，轩敏杰，
申请(专利权)人：高能时代珠海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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