一种富锂硫化物固态电解质及其应用制造技术

本发明专利技术属于电池技术领域，涉及一种富锂硫化物固态电解质及其应用，此电解质具有如下化学组成：Li<subgt;10+x</subgt;M<subgt;1‑x</subgt;Q<subgt;x</subgt;P<subgt;2</subgt;S<subgt;12‑y</subgt;Se<subgt;y</subgt;，且0<x≤1、0≤y≤1，其中，M为+4价元素、Q为+3价元素。本发明专利技术的富锂固态电解质在充放电过程中可以实现向正极或负极材料补锂的作用，从而提高电池的首圈库伦效率及循环稳定性；此外，在该体系中引入Se有助于获得更大的晶胞体积，从而加速锂离子的传输；本发明专利技术制备得到的富锂硫化物电解质具有高离子电导率、低活化能，并且表现出对锂金属良好的电化学稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态电池材料，尤其涉及一种富锂硫化物固态电解质及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂离子电池作为重要的储能设备，在电动汽车和电子产品中得到了广泛的应用。然而，使用易燃有机液体电解质和聚合物隔膜的传统锂离子已经达到了其性能极限，并带来了严重的安全问题。因此，当前电池系统研究的重点已经转向采用具有优异离子导电性、稳定性和机械性能的固态电解质(如聚合物、氧化物、硫化物、卤化物固态电解质)。其中硫化物固态电解质的离子电导率能够达到商业化液态电解质的水平，因此受到广泛研究。但是硫化物电解质存在电化学稳定窗口较窄、反应活性较高、与高压正极及锂金属负极化学/电化学不相容等问题。

技术实现思路

1、基于上述现有技术所存在的问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种富锂硫化物固态电解质及其制备方法和应用，以解决固态电解质离子电导率低和对锂金属的电化学稳定性差等问题，并从电解质层面实现向正极或负极补锂的技术。

2、本专利技术的另一目的是提供一种全固态电池，包括上述富锂硫化物固态电解质。该全固态电池具有较高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种富锂硫化物固态电解质，其特征在于：所述富锂硫化物固态电解质的组成为Li10+xM1-xQxP2S12-ySey，且0<x≤1、0≤y≤1，其中，M为+4价元素、Q为+3价元素。

2.根据权利要求1所述的一种富锂硫化物固态电解质，其特征在于：M为Si、Ge、Sn元素中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种富锂硫化物固态电解质，其特征在于：Q为B、Al、Ga、In及Bi元素中的一种或多种。

4.一种权利要求1～3中任意一项所述富锂硫化物固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种富锂硫化物固态电解质，其特征在于：所述富锂硫化物固态电解质的组成为li10+xm1-xqxp2s12-ysey，且0<x≤1、0≤y≤1，其中，m为+4价元素、q为+3价元素。

2.根据权利要求1所述的一种富锂硫化物固态电解质，其特征在于：m为si、ge、sn元素中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种富锂硫化物固态电解质，其特征在于：q为b、al、ga、in及bi元素中的一种或多种。

4.一种权利要求1～3中任意一项所述富锂硫化物固态电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述li源选自li2s、li2se、lih中的一种或多种；所述m源为m的单质粉末或m的硫化物；所述q源为q的单质粉末或q的硫化物；所述p源选自磷粉、p2s5、p4s6中的一种或多种；所述s源选自硫粉、li2s、p2s5、p4s6、b2s3、al2s3、in2s3、bi2s...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫新，刘东旭，杨则恒，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：