[發(fā)明專(zhuān)利]固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法與包含其的電化學(xué)裝置及電子裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910063614.7
• 申請(qǐng)日: 2019-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109761265B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周墨林;徐磊敏;鄭建明;蓋建麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/0562
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/0562
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本申請(qǐng)實(shí)施例涉及一種固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法與包含其的電化學(xué)裝置及電子裝置。該固態(tài)電解質(zhì)，其包括含鋰過(guò)渡金屬硫化物，所述含鋰過(guò)渡金屬硫化物的化學(xué)式為L(zhǎng)i_2?2a+bCd_1+aM_cGe_1?dS₄，其中，M選自由Al、Ga、In、Si、Sn及其組合所組成的群組，0<a≤0.25，0≤b≤0.2，0≤c≤0.2，且0≤d≤0.2。本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)提供上述具有thio?LISICON結(jié)構(gòu)且不含磷(P)的固態(tài)電解質(zhì)，有效的改善了傳統(tǒng)的硫磷化物固態(tài)電解質(zhì)在大氣環(huán)境下化學(xué)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，使其能有同時(shí)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的離子電導(dǎo)率，進(jìn)而降低所述固態(tài)電解質(zhì)的加工環(huán)境需求及其制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及電化學(xué)裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及固態(tài)電解質(zhì)及其制備方法。

背景技術(shù)

以下說(shuō)明及實(shí)例并不由于其包含于此章節(jié)中而被認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)。

電化學(xué)裝置(例如，鋰離子電池)已伴隨著科技的進(jìn)步及環(huán)保要求的提高進(jìn)入了我們?nèi)粘５纳睢Ｈ欢鴤鹘y(tǒng)的鋰離子電池需使用易燃的有機(jī)溶劑作為電解液，故而存在著很大的安全隱患。特別的，為了滿(mǎn)足電子裝置對(duì)于電化學(xué)裝置的高能量性能的需求，使得電化學(xué)裝置的能量密度越來(lái)越高，伴隨而來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越突出。因此，探索具有良好安全性能的電化學(xué)裝置就顯得尤為重要。

為了從根源上解決上述安全問(wèn)題，引入固態(tài)電解質(zhì)來(lái)替代有機(jī)電解液是其中一個(gè)可行的解決方案。然而傳統(tǒng)的固態(tài)電解質(zhì)依然存在離子電導(dǎo)率過(guò)低或是化學(xué)穩(wěn)定性不足的問(wèn)題，因此，有必要對(duì)傳統(tǒng)的固態(tài)電解質(zhì)做進(jìn)一步的改良以獲得同時(shí)具有較高離子電導(dǎo)率及良好的化學(xué)穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種優(yōu)化了在大氣環(huán)境下的化學(xué)穩(wěn)定性且具有較高離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)及其組裝而成的電化學(xué)裝置。

本申請(qǐng)的一些實(shí)施例提供一種固態(tài)電解質(zhì)，其包括含鋰過(guò)渡金屬硫化物，所述含鋰過(guò)渡金屬硫化物的化學(xué)式為L(zhǎng)i_2-2a+bCd_1+aM_cGe_1-dS₄，其中，M選自由Al、Ga、In、Si、Sn及其組合所組成的群組，0<a≤0.25，0≤b≤0.2，0≤c≤0.2，且0≤d≤0.2。

根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，所述含鋰過(guò)渡金屬硫化物屬于正交晶系。

根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，所述含鋰過(guò)渡金屬硫化物具有thio-LISICON型晶體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，所述thio-LISICON型晶體結(jié)構(gòu)的基本組成單元包含LiS₄、CdS₄、MS₄和GeS₄四面體結(jié)構(gòu)單元。