[發明專利]一種復合型固態電解質及其制備方法

在審

• 申請號: 201811518602.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109509910A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 盧騁;田光磊;劉瑞;程博;佘圣賢
• 申請（專利權）人: 寧波容百新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/0525
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務所(普通合伙) 33239
• 代理人: 吳曉微

1.一種復合型固態電解質，其特征在于，所述復合型固態電解質至少包括硫化物固態電解質層(1)、以及非晶態氧化物固態電解質層(2)。

2.如權利要求1所述的一種復合型固態電解質，其特征在于，所述復合型固態電解質由一層硫化物固態電解質層(1)、以及兩層非晶態氧化物固態電解質層(2)組成；所述非晶態氧化物固態電解質層(1)設置于所述硫化物固態電解質層(2)兩側。

3.如權利要求1所述的一種復合型固態電解質，其特征在于，所述復合型固態電解質由一層硫化物固態電解質層(1)、以及一層非晶態氧化物固態電解質層組成(2)。

4.如權利要求1所述的一種復合型固態電解質，其特征在于，所述硫化物固態電解質層(1)的厚度為5～1000μm，所述非晶態氧化物固態電解質層(2)的厚度為0.1～10μm。

5.如權利要求1所述的一種復合型固態電解質，其特征在于，所述硫化物固態電解質層(1)的組分包括硫化物固態電解質；所述硫化物固態電解質包括晶態硫化物固態電解質或微晶玻璃態硫化物固態電解質；所述晶態硫化物固態電解質包括硫銀鍺礦結構的硫化物或Thio-LiSICON結構的硫化物；所述微晶玻璃態硫化物固態電解質包括基于Li₂S-P₂S₅體系的硫化物或基于Li₂S-P₂S₅體系的硫化物進行元素摻雜后得到的多元體系硫化物。

6.如權利要求5所述的一種復合型固態電解質，其特征在于，所述Thio-LiSICON結構的硫化物包括Li₁₀GeP₂S₁₂或基于Li₁₀GeP₂S₁₂進行元素摻雜后得到的硫化物固態電解質。

7.如權利要求1所述的一種復合型固態電解質，其特征在于，所述非晶態氧化物固態電解質層(2)的組分包括非晶態氧化物固態電解質；所述非晶態氧化物固態電解質為非晶態化的氧化物鋰離子導體；所述氧化物鋰離子導體包括NASICON結構、鈣鈦礦結構、石榴石結構的氧化物中的任意一種。

8.如權利要求7所述的一種復合型固態電解質，其特征在于，所述石榴石結構的氧化物為Li_6.5La₃Zr_1.5Ta_0.5O₁₂。

9.一種復合型固態電解質的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制備硫化物固態電解質；

(2)制備非晶態氧化物固態電解質；

(3)將步驟(1)所述硫化物固態電解質與步驟(2)所述非晶態氧化物固態電解質進行復合，得復合型固態電解質。

10.如權利要求9所述的一種復合型固態電解質的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述制備硫化物固態電解質的方法，包括如下步驟：

a.配料：根據目標硫化物固態電解質化學式選擇配料；

b.球磨：將所述配料進行球磨；

c.熱處理：將所述球磨后的硫化物進行熱處理；

d.成型：將所述熱處理后的硫化物進行成型；

所述步驟(2)中，所述制備非晶態氧化物固態電解質的方法為熔融-淬冷法，包括如下步驟：

a.配料：根據目標非晶態氧化物固態電解質化學式選擇配料，混合；

b.熔融-淬冷：將所述混合好的粉體進行保溫，保溫結束后進行淬冷，得非晶態氧化物固態電解質；

c.粉碎：將所述非晶態氧化物固態電解質粉碎，得非晶態氧化物固態電解質粉末；

d.調漿：將所述非晶態氧化物固態電解質粉末與粘結劑和溶劑混合調漿，得非晶態氧化物固態電解質漿料；

所述步驟(3)中，所述復合方法為熱壓法，包括如下步驟：

a.涂覆：將所述非晶態氧化物固態電解質漿料涂覆到所述硫化物固態電解質基體表面，得涂覆后的固態電解質；

b.烘干：將所述涂覆后的固態電解質烘干，得烘干后的固態電解質；

c.熱壓：將所述烘干后的固態電解質進行熱壓處理，得復合型固態電解質。