一种复合固态电解质及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合固态电解质及其制备方法和应用，复合固态电解质的原料包括钽掺杂立方相石榴石型固态电解质和复合助烧剂；按重量份数计，LLZTO的重量份数≥80份且＜100份，复合助烧剂的重量份数＞0份且≤20份；LLZTO的化学通式为Li<subgt;7‑x</subgt;La<subgt;3</subgt;Zr<subgt;2‑x</subgt;Ta<subgt;x</subgt;O<subgt;12</subgt;，0.1≤x≤0.6；复合助烧剂为LiOH、Li<subgt;2</subgt;B<subgt;4</subgt;O<subgt;7</subgt;、Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;和SiO<subgt;2</subgt;中的至少两种。本发明专利技术引入的特定复合助烧剂能够烧结形成非晶态物质并填充于晶粒间的缝隙中，同时能够诱导晶粒尺寸两极分化，使大量小尺寸晶粒填充于大尺寸晶粒之间，使复合固态电解质具有低晶界电阻和高离子电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池，更具体地，涉及一种复合固态电解质及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂离子电池由于其高能量密度、宽电化学窗口以及优良的循环性能，成为了一种最理想的储能体系。经过几十年的发展，液态锂离子电池蓬勃发展，已实现了产业化、商业化，是新能源电池以及一些电子产品的主要供能元件。但是，传统液态锂离子电池采用的液态电解质一般为有机物体系，该液态电解质极易燃烧，且常伴有锂枝晶生长现象，容易导致电池短路失效，发生爆炸等安全隐患。而且近年来，随着新能源汽车自燃等事故的频发，人们更加迫切地寻找一种更安全且具有高比能量密度的电解质体系。

2、锂离子固态电解质由于具有不易燃烧、安全性能高、高比能量密度、能适配锂金属负极、抑制锂枝晶生长等优势而逐渐引起研究人员的重视。在目前已发现的锂离子固态电解质体系中，立方相石榴石型固态电解质li7la3zr2o12(llzo)被认为是目前最有前景的储能体系。为了提高llzo立方相的稳定性，人们使用钽元素取代锆元素制备了钽掺杂的llzo(llzto)。但是，以钽掺杂的llzo(llzto)为代表的锂离子固态电解质普遍本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合固态电解质，其特征在于，其原料包括钽掺杂立方相石榴石型固态电解质和复合助烧剂；

2.如权利要求1所述复合固态电解质，其特征在于，所述复合固态电解质，其原料包括按重量份数计的以下成分：

3.如权利要求1所述复合固态电解质，其特征在于，如下中的至少一项：

4.如权利要求3所述复合固态电解质，其特征在于，如下中的至少一项：

5.如权利要求1所述复合固态电解质，其特征在于，所述钽掺杂立方相石榴石型固态电解质的制备方法，包括如下步骤：

6.权利要求1-5任一所述复合固态电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

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【技术特征摘要】

1.一种复合固态电解质，其特征在于，其原料包括钽掺杂立方相石榴石型固态电解质和复合助烧剂；

2.如权利要求1所述复合固态电解质，其特征在于，所述复合固态电解质，其原料包括按重量份数计的以下成分：

3.如权利要求1所述复合固态电解质，其特征在于，如下中的至少一项：

4.如权利要求3所述复合固态电解质，其特征在于，如下中的至少一项：

5.如权利要求1所述复合固态电解质，其特征在于，所述钽掺杂立方相石榴石型固态电解质的制备方法，包括如下步骤：

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【专利技术属性】
技术研发人员：章志珍，沈锐，文伸豪，彭德招，刘浚龙，
申请(专利权)人：中山大学·深圳，
类型：发明
国别省市：