一种硅酸盐玻璃快离子导体材料及制备方法技术

技术编号:46567734 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:16
本发明专利技术公开了一种硅酸盐玻璃快离子导体材料及制备方法,其化学组分为AnBmSieOkMyXq,其中A为载流子,包含Li、Na、K、Ag、Cu中的一种或者数种;B为硅酸盐玻璃结构中的掺杂离子,包含P、B、Al、Zn、Ca、Y、In、Zr、Hf、La、Ce、Ti、Sb、Bi、C、Ge、Sn、Pb、Ga中的一种或者多种;M为Ta、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Y、In、Ga中的一种或者多种;X为F、Cl、Br、I、O、S、N中的一种或者多种;n、m、e、k、y、q为各元素组分比例,均为整数,0<n≤6,0≤m≤3,1≤e≤6,4≤k≤16,0≤y≤2,0≤q≤4。本发明专利技术显著降低网络聚合度和降低材料的软化点,调控了杨氏模量,扩大离子迁移通道并降低活化能,满足固态电池快充需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硅酸盐快离子导体材料领域,具体涉及一种硅酸盐玻璃快离子导体材料及制备方法


技术介绍

1、硅酸盐玻璃快离子导体使用地壳中丰富的si元素作为主要网络成分,具有资源丰富、成本低廉的优点。因此,硅酸盐玻璃快离子导体的开发有助于固态电解质的大规模生产,从而减少了对稀缺金属资源的依赖,减轻了资源消耗的压力。因此,硅酸盐玻璃快离子导体因其高稳定性、低成本和丰富的关键成分而成为一类有潜力的材料。然而,硅酸盐玻璃快离子导体在固态电池中的应用被以下两个问题限制:第一电极与电解质之间界面接触差,电极与固态电解质之间无法保持紧密接触:第二,在长循环过程中,电极与固态电解质之间点对点接触,离子传输缓慢,导致界面阻抗增加和电池性能的退化,需要注意化学-电-机械现象;氧化物离子电导率低,无法满足固态电池高功率输出的要求。

2、公开号为cn107437633a报道了一种氧化物电解质烧结制造方法,通过添加含锂助熔剂使烧结温度低温化,解决了传统氧化物电解质烧结温度高的问题。然而氧化物电解质的离子电导率低,无法满足固态电池高功率输出;

>3、公开号为cn1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅酸盐玻璃快离子导体材料,其特征在于,其化学组分为AnBmSieOkMyXq,其中A为载流子,包含Li、Na、K、Ag、Cu中的一种或者数种;B为硅酸盐玻璃结构中的掺杂离子,包含P、B、Al、Zn、Ca、Y、In、Zr、Hf、La、Ce、Ti、Sb、Bi、C、Ge、Sn、Pb、Ga中的一种或者多种;M为Ta、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Y、In、Ga中的一种或者多种;X为F、Cl、Br、I、O、S、N中的一种或者多种;n、m、e、k、y、q为各元素组分比例,均为整数,其中,0<n≤6,0≤m≤3,1≤e≤6,4≤k≤16,0≤y≤2,0≤q≤8。

2.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种硅酸盐玻璃快离子导体材料,其特征在于,其化学组分为anbmsieokmyxq,其中a为载流子,包含li、na、k、ag、cu中的一种或者数种;b为硅酸盐玻璃结构中的掺杂离子,包含p、b、al、zn、ca、y、in、zr、hf、la、ce、ti、sb、bi、c、ge、sn、pb、ga中的一种或者多种;m为ta、ti、zr、hf、v、nb、y、in、ga中的一种或者多种;x为f、cl、br、i、o、s、n中的一种或者多种;n、m、e、k、y、q为各元素组分比例,均为整数,其中,0<n≤6,0≤m≤3,1≤e≤6,4≤k≤16,0≤y≤2,0≤q≤8。

2.根据权利要求1所述的硅酸盐玻璃快离子导体材料,其特征在于,化学组分为na2al2sio6tacl5、na2al2sio6zrcl4、na2al2sio6vcl5或者na2p2sio8tacl5。

3.根据权利要求1所述的硅酸盐玻璃快离子导体材料,其特征在于,杨氏模量小于25gpa。

4.根据权利要求1所述的硅酸盐玻璃快离子导体材料,其特征在于,由载流子氧化物、硅酸盐、掺杂原子氧化物和软化剂经软化反应制备而得;所述载流子氧化物包括li2o、na2o、k2o、ag2o、cuo;所述掺杂原子氧化物包括p2o5、b2o3、al2o3、zno、cao、y2o3、in...

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓娜孙学良周立玉张思蒙岳峻逸
申请(专利权)人:宁波市东方理工高等研究院
类型:发明
国别省市:

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