一种铷掺杂卤化锆锂固态电解质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及固态电解质材料技术领域，具体为一种铷掺杂卤化锆锂固态电解质及其制备方法。该铷掺杂卤化锆锂固态电解质的化学通式为Li<subgt;2+3x</subgt;Rb<subgt;x</subgt;Zr<subgt;1‑x</subgt;X<subgt;6</subgt;，其中0.1≤x≤0.2，X为F、Cl、Br、I元素中的一种或多种。将无水卤化锂、无水卤化锆和无水卤化铷按Li<subgt;2+3x</subgt;Rb<subgt;x</subgt;Zr<subgt;1‑x</subgt;X<subgt;6</subgt;的化学配比进行称量，然后在惰性气体氛围下研磨混合后，再进行球磨，最后在200~400℃下退火，得到铷掺杂卤化锆锂。本发明专利技术通过掺杂铷离子，形成大孔径锂离子通道，以促进锂离子的传导，提高电导率；还可以减弱X‑Zr键，增大极化，减弱Zr<supgt;4+</supgt;与Li<supgt;+</supgt;之间的库伦斥力，有助于锂离子解离，提高锂离子电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态电解质材料，尤其涉及一种铷掺杂卤化锆锂固态电解质及其制备方法。

技术介绍

1、传统液态锂离子电池的能量密度提升遭遇瓶颈，并且液态电解液具备高化学反应活性、易氧化、易燃烧的特点，容易产生安全隐患。固态电池的电解质为固态，相比传统的电解液可大幅提升电池安全性和能量密度，被视为突破锂离子电池瓶颈的下一代电池技术。固态电池发展最关键的环节是开发制备出具有优异性能的固态电解质，推动全固态电池的性能提升。相比与其他固态电解质材料，卤化物固态电解质材料具备高离子电导率、良好的可变形性、与正极良好的界面兼容性和良好的氧化稳定性等，有望成为新一代固态电池的主要电解质材料。

2、文献“a cost-effective and humidity-tolerant chloride solidelectrolyte for lithium batteries”报道了一种成本较低的氯化物固态电解质材料li2zrcl6，它的成本比最先进的氯化物固态电解质便宜了数个数量级（11.6美元/千克），并且具有理想的室温电导率（0.81 ms·cm–1），是一种理本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铷掺杂卤化锆锂固态电解质，其特征在于，其化学通式为Li2+3xRbxZr1-xX6，其中0.1≤x≤0.2，X为F、Cl、Br、I元素中的一种或多种。

2.一种权利要求1所述的铷掺杂卤化锆锂固态电解质的制备方法，其特征在于，包括：将无水卤化锂、无水卤化锆和无水卤化铷按Li2+3xRbxZr1-xX6的化学配比进行称量，然后在惰性气体氛围下研磨混合后，再进行球磨，最后在200~400℃下退火，得到铷掺杂卤化锆锂。

3.根据权利要求2所述的铷掺杂卤化锆锂固态电解质的制备方法，其特征在于，所述退火的时间为4~12小时。

4.根据权利要求2所述的铷掺杂...

【技术特征摘要】

1.一种铷掺杂卤化锆锂固态电解质，其特征在于，其化学通式为li2+3xrbxzr1-xx6，其中0.1≤x≤0.2，x为f、cl、br、i元素中的一种或多种。

2.一种权利要求1所述的铷掺杂卤化锆锂固态电解质的制备方法，其特征在于，包括：将无水卤化锂、无水卤化锆和无水卤化铷按li2+3xrbxzr1-xx6的化学配比进行称量，然后在惰性气体氛围下研磨混合后，再进行球磨，最后在200~400℃下退火，得到铷掺杂卤化锆锂。

3.根据权利要求2所述的铷掺杂卤化锆锂固态电解质的制备方法，其特征在于，所述退火的时间为4~12小时。

4.根据权利要求2所述的铷掺杂卤化锆锂固态电解质的制备方法，其特征在于，所述球磨的转速为300~600rpm，球磨时间为10~72小时。

5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈南阁，李宏煦，向理，汪娟，王琼琼，
申请(专利权)人：紫金矿业新能源新材料科技长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：