1.本發明屬于新能源技術領域,具體涉及一種固態電解質材料及其制備方法和電池。
背景技術:
2.傳統鋰離子電池由于使用電解液導致其安全性得不到較好保證,并且鋰離子電池的能量密度也已經達到瓶頸。全固態電池以鋰金屬代替石墨作為負極,大大提高了電池的能量密度,并且以固態電解質代替傳統電解液,可從根本上解決電池的安全問題,因此受到學界和產業界的廣泛關注。
3.全固態電池的核心技術之一就是固態電解質。固態電解質包括氧化物固態電解質、硫化物固態電解質和聚合物固態電解質。其中氧化物固態電解質因具有電導率高(10-4
s/cm)、熱穩定性好、電化學窗口寬等優點而備受青睞。
4.采用現有的方法制備得到的氧化物固態電解質對應的全固態電池暴露在空氣中會導致電導率顯著下降,從而限制了其在實際中的應用。
5.關于氧化物固態電解質在空氣中易于發生副反應的問題已經被關注到?,F有技術中具有在氧化物固態電解質表面包覆鈦酸鋰、偏鋁酸鋰、鋰鑭氧鈦、磷酸鋰、鹵化鋰等包覆層的材料,還存在采用兩層包覆層的材料。但是,這些包覆層會導致鋰離子電導率下降,而且它們的包覆方法也多數采用液相法進行,存在步驟繁雜、難以實際應用的問題。
技術實現要素:
6.發明要解決的問題
7.現有制備方法所得固態電解質對應的工藝十分復雜、繁瑣、不適合放大,同時固態電解質暴露在空氣中會導致電導率顯著下降。而現有包覆層會導致鋰離子電導率下降,且包覆方法步驟繁雜、難以實際應用。
8.因此,本發明的目的在于提供一種在空氣中穩定性高、鋰離子電導率高且阻抗值低的固態電解質材料以及制備其的工藝簡便的方法。
9.用于解決問題的方案
10.本發明中,通過一步燒結固相法制備氧化物固態電解質粉體并采用鉭酸鹽和/或鈮酸鹽來包覆摻雜或未摻雜的氧化物固態電解質粉體,能夠明顯提升氧化物固態電解質在空氣中的電導率穩定性。而且,本發明中通過一步燒結固相法制備氧化物固態電解質粉體并且通過固相反應法來制備具有包覆層的氧化物固態電解質材料,因此能夠簡化制備工藝,顯著提高制備效率,非常適合大規模的生產和使用。
11.具體地,本發明提供一種固態電解質材料,其包括摻雜或未摻雜的氧化物固態電解質內核和包覆于所述氧化物固態電解質內核表面的包覆層,
12.其中摻雜的氧化物固態電解質中的摻雜元素選自ta、nb、ca、sr、ba、mo、w中的至少一種;
13.所述
聲明:
“固態電解質材料及其制備方法和電池與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)