一种表面改性无机固态电解质材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及固态电池技术领域，尤其涉及一种表面改性无机固态电解质材料及其制备方法和应用。所述表面改性无机固态电解质材料包括：无机固态电解质材料，以及，非连续地包覆在所述无机固态电解质材料表面的表面改性层；其中，所述表面改性层为具有介电性质的纳米氧化物。本发明专利技术通过采用高离子导率的固态电解质材料作为基体，同时在表面引入具有介电性质的纳米氧化物包覆层，降低了锂离子扩散能垒，并提高了电解质中锂离子的传导率；此外，水分稳定性和电化学稳定性较强的包覆层还减少了环境中水分对电解质的损害以及正极材料和锂金属负极材料与电解质之间的反应，增强了固态电池在高压下的稳定性并抑制了锂枝晶生成，显著提升了电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态电池，尤其涉及一种表面改性无机固态电解质材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、全固态电池具备高能量密度和高安全性的优势，因此成为锂离子电池技术重要的发展方向。作为全固态电池最关键的组成部分，固态电解质决定了其综合性能。无机固态电解质引起产业界和学术界广泛关注与研究。在硫化物和氯化物固态电解质的阴离子框架中，s2-和cl-相较于o2-和f-拥有更大的离子半径、更小的电负性，从而对锂离子吸引力较弱，在晶格中锂离子扩散更容易。因此，这些材料具有高离子导率，同时可变形性强，并且可以通过冷压方法与活性材料紧密接触以实现低界面电阻，有利于解决全固态电池中固-固界面接触问题。基于以上特点，在商业应用上它们具备巨大潜力。

2、根据前驱体的组合方式，硫化物固态电解质通常可分为三类：（1）伪二元系硫化物，包括li2s+p2s5伪二元系（如li3ps4、li7p3s11等），以及li2s+ms2伪二元系（m=si，ge或sn，如li4sis4、li4sns4等）；（2）伪三元系硫化物，包括li2s+p2s5+ms2的伪三元（m=si，ge或sn，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，所述具有介电性质的纳米氧化物的介电常数大于100。

3.根据权利要求1或2所述的表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，所述具有介电性质的纳米氧化物包括BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3、MgTiO3、La(Mg0.5Ti0.5)O3和La(Ni0.5Ta0.5)O3中的一种或几种。

4.根据权利要求1~3任一项所述的表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，所述无机固态电解质材料包括硫化物固态电解质和/或氯化物固态...

【技术特征摘要】

1.一种表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，所述具有介电性质的纳米氧化物的介电常数大于100。

3.根据权利要求1或2所述的表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，所述具有介电性质的纳米氧化物包括batio3、srtio3、catio3、mgtio3、mgtio3、la(mg0.5ti0.5)o3和la(ni0.5ta0.5)o3中的一种或几种。

4.根据权利要求1~3任一项所述的表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，所述无机固态电解质材料包括硫化物固态电解质和/或氯化物固态电解质；优选地，所述无机固态电解质材料包括li6ps5cl，li5.5ps4.5cl1.5、li7p2s8i0.65br0.35、li3incl6、li1.6zro0.8cl4、linbocl4和li2.5y0.5zr0.5cl6中的一种或几种。

5.根据权利要求1~4任一项所述的表面改性无机固态电解质材料，其特征在于，以所述无机固态电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光良，李文进，邓凯元，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：